Derzeit erfolgt in Deutschland lediglich eine Erfassung anzeigepflichtiger Tierseuchen und meldepflichtiger Tierkrankheiten bei Equiden. Folglich besteht ein Bedarf an Informationen aus klinischen und post-mortem-Statistiken, um frühzeitig Hinweise auf Veränderungen im Erkrankungsspektrum dieser Tiere zu erhalten. Im Rahmen entsprechender Auswertungen ist es zudem möglich, Daten zu selten auftretenden Alterationen zu sammeln. Allerdings müssen bei der Interpretation der Ergebnisse Einflussfaktoren, die die Zusammensetzung des Untersuchungsgutes beeinflussen, berücksichtigt werden, da die ausgewerteten Fälle, insbesondere in retrospektiven Arbeiten, in der Regel nicht für eine bestimmte Population repräsentativ sind. Ziel dieser Arbeit war es daher, sich einen Überblick über die Hauptbefunde, welche in Equiden-Sektionen am Institut für Veterinär-Pathologie der Universität Leipzig und an der Tierärztlichen Hochschule Dresden zwischen 1890 und 2013 erhoben wurden, zu verschaffen. Darüber hinaus sollten Veränderungen im Krankheitsspektrum während des Untersuchungszeitraumes und epizootiologische Einflussfaktoren (Alter, Rasse, Geschlecht) untersucht sowie die Art und Prävalenz der haupt- und nebenbefundlich diagnostizierten Tumoren festgestellt werden. Anschließend sollten die getroffenen Beobachtungen unter Beachtung von zeitgeschichtlichen Aspekten und den Ergebnissen anderer Statistiken aus der Literatur interpretiert werden. Für die Statistik standen die Daten von 4743, zwischen 1890 und 2013 am Institut für Veterinär-Pathologie der Universität Leipzig bzw. an der Tierärztlichen Hochschule Dresden durchgeführten Equiden-Obduktionen zu Verfügung. Es erfolgte eine Erfassung der Angaben zu Monat und Jahr der Obduktion, Alter, Rasse, Geschlecht, Herkunftsort, weiterführenden Untersuchungen (Bakteriologie, Virologie, Toxikologie, Parasitologie, histologische Spezialfärbungen, Immunhistologie) und den erhobenen Befunden. Sofern vorhanden, wurden Informationen zur Anamnese und intra vitam festgestellten Diagnosen einbezogen. Nur in 79,6 %, 53,2 % bzw. 88,0 % der Fälle waren Angaben zu Alter, Rasse bzw. Geschlecht erhalten. Über den gesamten Untersuchungszeitraum betrachtet, waren die sezierten Equiden am häufigsten von einer Erkrankung der Verdauungsorgane (36,5 %), gefolgt von Alterationen der Atmungsorgane (10,5 %), des Nervensystems (9,6 %), der Kreislauforgane (8,4 %), des Stütz- und Bewegungsapparates (7,7 %) und generalisierten Veränderungen (7,4 %) als Hauptbefund betroffen. Weniger häufig traten Alterationen während der Trächtigkeit (5,2 %) oder im Bereich der großen Körperhöhlen (4,0 %), der Leber (3,1 %), des hämatopoetischen Systems (1,7 %), der Harnorgane und des Nabels (1,5 %), der Geschlechtsorgane (1,3 %), der Haut (0,9 %), des Endokriniums (0,2 %) sowie des Auges (0,0 %) auf. Unter dem Begriff „Sonstige Erkrankungen“ (2,0 %) wurden Fälle mit unklarer Genese, ohne Sektion oder Tiere mit ausgeprägter Autolyse und/oder Fäulnis zusammengefasst. Im Vergleich zum Beginn der Auswertungsperiode, nahm der Anteil der Veränderungen im Bereich des Verdauungstraktes, insbesondere infolge einer Reduktion der Fälle mit einer Quer- oder Längsachsendrehung bzw. der Tiere mit einer Obstipation (84/264 zwischen 1970 und 1989 diagnostiziert), im Verlauf der Jahrzehnte ab (1890-1899: 52,6 %; 1900-1909: 58,2 %; 2000-2009: 35,8 %; 2010-2013: 38,0 %). Demgegenüber traten in den 1990er Jahren die meisten Fälle mit dem Hauptbefund „Erkrankung des Nervensystems“, ausgelöst durch einen hohen Anteil an Equiden mit der Diagnose „Bornasche Krankheit“ (BD; 7,8 %), auf. Die Zunahme dieses Hauptbefundes unter den Obduktionstieren kann durch die deutsche Wiedervereinigung im Jahr 1990 und die damit verbundenen Änderungen im Bereich des Tierseuchenrechts erklärt werden. Seit 2000 ist der Anteil der Equiden mit dem Nachweis einer BD wieder rückläufig (2000-2009: 5,3 %; 2010-2013: 1,3 %). Im Vergleich zum gesamten Untersuchungszeitraum (1890-2013) fanden sich zudem zwischen 1990 und 2013 häufiger Alterationen während der Trächtigkeit (8,8 %) bzw. mehr Veränderungen im Bereich des Stütz- und Bewegungsapparates (10,4 %), der Haut (1,2 %) oder des Endokriniums (0,5 %). Während die Zunahme der Aborte am ehesten mit einer Änderung des Forschungsschwerpunktes des Institutes für Veterinär-Pathologie der Universität Leipzig erklärt werden kann, lässt sich mit hoher Wahrscheinlichkeit der Anstieg der Fälle mit Läsionen des Stütz- und Bewegungsapparates, zumindest teilweise, auf die wirtschaftlich bessere Situation der Gesamtbevölkerung zum Ende des Untersuchungszeitraumes, und einem damit verbundenen Rückgang an Pferdeschlachtungen, zurückführen. Des Weiteren nahm die Bedeutung von Veränderungen der Atmungsorgane, der großen Körperhöhlen oder von generalisierten Erkrankungen, welche häufig infolge einer bakteriellen Infektion auftreten, seit den 1950er Jahren im Sektionsgut ab. Für diese Entwicklung können Verbesserungen in der Therapie (u.a. der Einsatz von Antibiotika in der Tiermedizin) und der klinischen Diagnostik (z.B. bei der Diagnose der chronisch-obstruktiven Bronchitis oder „Recurrent Airway Obstruction“) sowie der Erfolg tierseuchenhygienischer Maßnahmen (u.a. Bekämpfung von Rotz, Druse und Tuberkulose) verantwortlich gemacht werden. Des Weiteren ergab die Auswertung, dass 5,2 % der obduzierten Einhufer (248/4743) entweder haupt- (3,2 %) oder nebenbefundlich von 285 Tumoren betroffen waren. Bei 78,2 % (223/285) der Läsionen wurde die Diagnose histologisch bestätigt. Meist lag ein einzelner neoplastischer Prozess vor (n=221), vereinzelt fanden sich multiple Neoplasien (zwei unterschiedliche Tumoren pro Tier: n=19; drei Tumoren pro Tier: n=6; vier Tumoren pro Tier: n=2). Das mediane Alter der betroffenen Einhufer mit Altersangabe (n=219) lag bei 14 Jahren, wobei 87,9 % der Fälle älter als 6 Jahre alt waren. Deutlich ausgeprägte Schwankungen zeigten sich im Verlauf des Untersuchungszeitraumes in der Verteilung des Tumorvorkommens. Zwischen 1990 und 2013 wurden drei Viertel (214/285) aller im Untersuchungszeitraum festgestellten Neoplasien diagnostiziert, wobei sich die Läsionen mehrheitlich (180/214) nach 1999 zeigten. Das für die unterschiedlichen Zeitabschnitte der Auswertungsperiode ermittelte mediane Alter scheint bei dieser Entwicklung nicht im Vordergrund zu stehen. Die Läsionen (n=285) fanden sich meist im Bereich der großen Körperhöhlen (24,2 %), des Endokriniums (17,5 %), des hämatopoetischen Systems (14,7 %) und/oder der Haut (12,3 %). Dabei zeigten sich am häufigsten Lipome (23,2 %; n=66), Leukosen (12,6 %; n=36), maligne Melanome (8,4 %; n=24), Adenome der Hypophyse (6,3 %; n=18) und/oder Plattenepithelkarzinome (5,6 %; n=16). Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass, in Übereinstimmung mit den Ergebnissen anderer Studien, Erkrankungen der Verdauungsorgane nach wie vor zu den häufigsten Abgangsursachen bei Equiden zählen. Die Prävalenz von Veränderungen des Nervensystems hingegen schwankt, in Abhängigkeit zum Vorkommen endemischer Erkrankungen, in verschiedenen Statistiken. Die Bedeutung der BD ist im eigenen Sektionsmaterial (Einzugsgebiet der Universität Leipzig und der Tierärztlichen Hochschule Dresden) seit 2000 rückläufig. Demgegenüber nimmt die Anzahl der diagnostizierten Tumoren in der vorliegenden Auswertung in den letzten Jahren (2000-2013) stark zu. Obwohl sich das Spektrum der diagnostizierten Tumorarten erweitert hat, zählen Neoplasien weiterhin zu den selten diagnostizierten Erkrankungen bei Einhufern.:I INHALTSVERZEICHNIS II ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 2 LITERATURÜBERSICHT 2.1 Übersichts-Statistiken zu Equiden-Sektionen 2.1.1 Material und Methoden der Übersichts-Statistiken 2.1.2 Häufige Befunde in Übersichts-Statistiken 2.2 Klinische Übersichts-Statistiken zu Erkrankungen bei Equiden 2.3 Übersichts-Statistiken zu Tumoren bei Equiden 2.3.1 Sektionsstatistiken zu Tumoren bei Equiden 2.3.1.1 Methoden der Sektionsstatistiken 2.3.1.2 Häufig von Tumoren betroffene Organsysteme in Sektionsstatistiken 2.3.1.3 Häufige Tumorarten 2.3.2 Auswertungen von Biopsien bzw. Befunden aus klinischen Einrichtungen 2.3.2.1 Methoden der Tumor-Auswertungen von Biopsien bzw. von Befunden aus klinischen Einrichtungen 2.3.2.2 Häufig von Tumoren betroffene Organsysteme in Auswertungen von Biopsien bzw. von Befunden aus klinischen Einrichtungen 2.3.2.3 Übersicht der häufigsten Tumorarten in Auswertungen von Biopsien bzw. von Befunden aus klinischen Einrichtungen 2.4 Fazit aus der Literatur bezogen auf die initiale Fragestellung dieser Arbeit 3 MATERIAL UND METHODEN 3.1 Material 3.2 Methode 4 ERGEBNISSE 4.1 Auswertung der Hauptbefunde 4.1.1 Erkrankungen der Verdauungsorgane 4.1.2 Erkrankungen der Atmungsorgane 4.1.3 Erkrankungen des Nervensystems 4.1.4 Erkrankungen der Kreislauforgane 4.1.5 Erkrankungen des Stütz- und Bewegungsapparates 4.1.6 Generalisierte Erkrankungen 4.1.7 Pathologie der Trächtigkeit 4.1.8 Erkrankungen der großen Körperhöhlen 4.1.9 Erkrankungen der Leber 4.1.10 „Sonstige Erkrankungen“ 4.1.11 Erkrankungen des hämatopoetischen Systems 4.1.12 Erkrankungen der Harnorgane und des Nabels 4.1.13 Erkrankungen der Geschlechtsorgane 4.1.14 Erkrankungen der Haut 4.1.15 Erkrankungen des Endokriniums 4.1.16 Erkrankungen des Auges 4.2 Auswertung von Tumoren unter Berücksichtigung von Haupt- und Nebenbefunden 4.2.1 Häufigkeit und Klassifikation 4.2.2 Multiple Neoplasien 4.2.3 Häufigkeit benigner, semimaligner und maligner Tumoren 4.2.4 Metastasierende bzw. multizentrische Tumoren 5 DISKUSSION 5.1 Ziel der Arbeit 5.2 Kritische Beurteilung des Untersuchungsmaterials 5.3 Auswertung der Hauptbefunde 5.3.1 Erkrankungen der Verdauungsorgane 5.3.2 Erkrankungen der Atmungsorgane 5.3.3 Erkrankungen des Nervensystems 5.3.4 Erkrankungen der Kreislauforgane 5.3.5 Erkrankungen des Stütz- und Bewegungsapparates 5.3.6 Generalisierte Erkrankungen 5.3.7 Pathologie der Trächtigkeit 5.3.8 Erkrankungen der großen Körperhöhlen 5.3.9 Erkrankungen der Leber 5.3.10 „Sonstige Erkrankungen“ 5.3.11 Erkrankungen des hämatopoetischen Systems 5.3.12 Erkrankungen der Harnorgane und des Nabels 5.3.13 Erkrankungen der Geschlechtsorgane 5.3.14 Erkrankungen der Haut 5.3.15 Erkrankungen des Endokriniums 5.3.16 Erkrankungen des Auges 5.3.17 Fazit 96 5.4 Tumoren als Haupt- und Nebenbefund 5.4.1 Prävalenz von Tumoren bei Equiden 5.4.1.1 Prävalenz einzelner Tumorarten in klinischen Auswertungen 5.4.1.2 Prävalenz einzelner Tumorarten in Sektions- und Schlachthofstatistiken 5.4.2 Multiple Neoplasien 5.4.3 Metastasierende Tumoren 5.4.4 Fazit 6 ZUSAMMENFASSUNG 7 SUMMARY 8 LITERATUR 9 ANHANG 9.1 Klinische Übersichtsstatistiken zu dem Erkrankungskomplex „Kolik“ 9.2 Übersicht über die ausgewerteten Dokumente 9.2.1 Tabellarische Übersicht 9.2.2 Bilddokumentation zu den erhaltenen Sektions-Journalen bzw. Sektions-Tagebüchern 9.3 Tabellen zur Auswertung der Tumoren im Sektionsgut 9.4 Überblick über Übersichts-Sektionsstatistiken zu Erkrankungen der Verdauungsorgane bei Equiden 10 DANKSAGUNG / Currently only notifiable diseases in Equidae are monitored in Germany. Therefore, information from clinical trials and post-mortem-examinations can be helpful to give early indications of changes in the spectrum of equine diseases. Furthermore, within those evaluations it is possible to collect data of rare illnesses. However, influencing factors, which affect the structure of the test material, must be considered when interpreting the results. Particularly in retrospective studies, the evaluated cases are not necessarily representative for a special population. The aim of this retrospective study was to get an overview of the main findings of 4743 equine autopsies, which were performed at the Institute of Pathology (Faculty of Veterinary Medicine, University of Leipzig respectively Dresden). In this context, changes in the spectrum of diseases during the investigated period and the influence of epizootiologic factors (age, race, sex) as well as the type and prevalence of tumours, detected as main or additional finding, were analysed. Moreover, the findings were evaluated in consideration of the actual animal health restrictions as well as historical and epidemiological aspects taking the scientific state-of-the art into account. The reports of 4743 Equidae, which were necropsied at the Institute of Pathology (Faculty of Veterinary Medicine, University of Leipzig respectively Dresden from 1890 to 1923) between 1890 and 2013, were available. The month and year of autopsy, age, race, sex, place of origin, further etiological examination procedures (e.g. parasitology, virology, microbiology, toxicology, histology, immunohistology) were taken into consideration. If applicable, information on anamnesis and diagnosis, which have been made intra vitam, was considered. Information on age, race respectively sex was available only in 79.6 %, 53.2 % respectively 88.0 % of the cases. During the investigation period, the necropsied Equidae were mostly affected by disorders (as a main finding) of the digestive tract (36.5 %), followed by alterations of the respiratory tract (10.5 %), the nervous system (9.6 %) or the cardiovascular system (8.4 %), locomotor system (7.7 %) and generalized changes (7.4 %). Less often abortions (5.2 %) or alterations in the area of the big body cavities (4.0 %), the liver (3.1 %), the haemopoietic system (1.7 %), the urinary organs or navel (1.5 %), the female and male genitalia (1.3 %), the skin (0.9 %), the endocrine system (0.2 %) or the eyes (0.0 %) appeared. The term “other diseases” (2.0 %) covers all cases with unknown origin, a distinct autolysis or animals without a necropsy. In comparison to the beginning of the investigation period, the amount of alterations of the alimentary canal, especially due to a reduction of cases with volvulus or torsion respectively animals with obstipation (84/264 diagnosed between 1970 and 1989), decreased over the decades (1890-1899: 52.6 %; 1900-1909: 58.2 %; 2000-2009: 35.8 %; 2010-2013: 38.0 %). In contrast most cases with the main finding ″disease of the nervous system″, characterised by a high percentage of Equidae with the diagnosis ″Borna Disease″ (BD, 7.8 %), arose during the 1990s. The increase of this main finding can be explained by the German reunification in 1990 and the related changes in animal health regulations. Since 2000 the percentage of Equidae with BD is declining again (2000-2009: 5.3 %; 2010-2013: 1.3 %). Compared to the whole investigation period (1890-2013) between 1990 and 2013 more alterations were found during pregnancy (8.8 %) respectively in the field of the musculosceletal system (10.4 %), the integument (1.2 %) or the endocrine system (0.5 %). The increase of abortions most likely can be explained by a change in the research priority of the Institute of Pathology of the Faculty of Veterinary Medicine (University of Leipzig) by the end of the observation period. Furthermore, the rise of cases with musculosceletal disorders is probably caused by the general improvement of the economic situation in Eastern Germany after the German reunification, coinciding with a reduction of equine slaughtering. In addition, a loss of importance in lesions of the respiratory organs, the big body cavities or generalized diseases, which often occur due to bacterial infections, can be observed in the investigated material since the 1950s. Improvements in treatment (among others the use of antibiotics in veterinary medicine) and in clinical diagnosis (e.g. in the diagnosis of the chronic obstructive pulmonary disease or ″recurrent airway obstruction″) as well as the success of animal health measures (e.g. eradication of glanders or tuberculosis) are responsible for this development. Moreover, the analysis showed that 5.2 % of the necropsied solipeds (248/4743) were affected as a main (3.2 %) or an additional finding by tumours (n=285). In 78.2 % of the lesions (223/285) the diagnosis ″neoplasia″ was confirmed histologically. Usually a single (n=221) tumour and occasionally multiple tumours (2 different tumours per animal: n=19; 3 different tumours per animal: n=6; 4 different tumours per animal: n=2) appeared. The median age of the affected solipeds with indication of age (n=219) was 14 years, whereas 87.9 % of the cases were older than 6 years. The appearance of tumours varied during the investigated period. Between 1990 and 2013 three quarters (214/285) of all diagnosed neoplasia were found, whereas most of them (180/214) are recorded after 1999. The median age, which was evaluated during the investigated period, is very likely not the only reason for this development. The lesions were mostly found in the region of the big body cavities (24.2 %), the endocrine (17.5 %) respectively the haematopoietic system (14.7 %) and/or the integuement (12.3 %). Mostly lipomas (23.2 %; n=66), leucosis (12.6 %; n=36), malignant melanomas (8.4 %; n=24), adenomas of the pituitary gland (6.3 %; n=18) and/or squamous cell carcinoma (5.6 %; n=16) occurred. In accordance with comparable studies, diseases of the digestive organs still are the most common cause of death in Equidae. The prevalence of alterations of the nervous system varies in different statistics, depending on the occurrence of endemic diseases. The importance of the BD in the own material (in the catchment area of the University of Leipzig and Dresden) has declined since 2000. Although, in this evaluation, the number and range of diagnosed tumours has increased considerably during the last years (2000-2013), neoplasia of solipeds rank among the rare diagnosed diseases of Equidae.:I INHALTSVERZEICHNIS II ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 2 LITERATURÜBERSICHT 2.1 Übersichts-Statistiken zu Equiden-Sektionen 2.1.1 Material und Methoden der Übersichts-Statistiken 2.1.2 Häufige Befunde in Übersichts-Statistiken 2.2 Klinische Übersichts-Statistiken zu Erkrankungen bei Equiden 2.3 Übersichts-Statistiken zu Tumoren bei Equiden 2.3.1 Sektionsstatistiken zu Tumoren bei Equiden 2.3.1.1 Methoden der Sektionsstatistiken 2.3.1.2 Häufig von Tumoren betroffene Organsysteme in Sektionsstatistiken 2.3.1.3 Häufige Tumorarten 2.3.2 Auswertungen von Biopsien bzw. Befunden aus klinischen Einrichtungen 2.3.2.1 Methoden der Tumor-Auswertungen von Biopsien bzw. von Befunden aus klinischen Einrichtungen 2.3.2.2 Häufig von Tumoren betroffene Organsysteme in Auswertungen von Biopsien bzw. von Befunden aus klinischen Einrichtungen 2.3.2.3 Übersicht der häufigsten Tumorarten in Auswertungen von Biopsien bzw. von Befunden aus klinischen Einrichtungen 2.4 Fazit aus der Literatur bezogen auf die initiale Fragestellung dieser Arbeit 3 MATERIAL UND METHODEN 3.1 Material 3.2 Methode 4 ERGEBNISSE 4.1 Auswertung der Hauptbefunde 4.1.1 Erkrankungen der Verdauungsorgane 4.1.2 Erkrankungen der Atmungsorgane 4.1.3 Erkrankungen des Nervensystems 4.1.4 Erkrankungen der Kreislauforgane 4.1.5 Erkrankungen des Stütz- und Bewegungsapparates 4.1.6 Generalisierte Erkrankungen 4.1.7 Pathologie der Trächtigkeit 4.1.8 Erkrankungen der großen Körperhöhlen 4.1.9 Erkrankungen der Leber 4.1.10 „Sonstige Erkrankungen“ 4.1.11 Erkrankungen des hämatopoetischen Systems 4.1.12 Erkrankungen der Harnorgane und des Nabels 4.1.13 Erkrankungen der Geschlechtsorgane 4.1.14 Erkrankungen der Haut 4.1.15 Erkrankungen des Endokriniums 4.1.16 Erkrankungen des Auges 4.2 Auswertung von Tumoren unter Berücksichtigung von Haupt- und Nebenbefunden 4.2.1 Häufigkeit und Klassifikation 4.2.2 Multiple Neoplasien 4.2.3 Häufigkeit benigner, semimaligner und maligner Tumoren 4.2.4 Metastasierende bzw. multizentrische Tumoren 5 DISKUSSION 5.1 Ziel der Arbeit 5.2 Kritische Beurteilung des Untersuchungsmaterials 5.3 Auswertung der Hauptbefunde 5.3.1 Erkrankungen der Verdauungsorgane 5.3.2 Erkrankungen der Atmungsorgane 5.3.3 Erkrankungen des Nervensystems 5.3.4 Erkrankungen der Kreislauforgane 5.3.5 Erkrankungen des Stütz- und Bewegungsapparates 5.3.6 Generalisierte Erkrankungen 5.3.7 Pathologie der Trächtigkeit 5.3.8 Erkrankungen der großen Körperhöhlen 5.3.9 Erkrankungen der Leber 5.3.10 „Sonstige Erkrankungen“ 5.3.11 Erkrankungen des hämatopoetischen Systems 5.3.12 Erkrankungen der Harnorgane und des Nabels 5.3.13 Erkrankungen der Geschlechtsorgane 5.3.14 Erkrankungen der Haut 5.3.15 Erkrankungen des Endokriniums 5.3.16 Erkrankungen des Auges 5.3.17 Fazit 96 5.4 Tumoren als Haupt- und Nebenbefund 5.4.1 Prävalenz von Tumoren bei Equiden 5.4.1.1 Prävalenz einzelner Tumorarten in klinischen Auswertungen 5.4.1.2 Prävalenz einzelner Tumorarten in Sektions- und Schlachthofstatistiken 5.4.2 Multiple Neoplasien 5.4.3 Metastasierende Tumoren 5.4.4 Fazit 6 ZUSAMMENFASSUNG 7 SUMMARY 8 LITERATUR 9 ANHANG 9.1 Klinische Übersichtsstatistiken zu dem Erkrankungskomplex „Kolik“ 9.2 Übersicht über die ausgewerteten Dokumente 9.2.1 Tabellarische Übersicht 9.2.2 Bilddokumentation zu den erhaltenen Sektions-Journalen bzw. Sektions-Tagebüchern 9.3 Tabellen zur Auswertung der Tumoren im Sektionsgut 9.4 Überblick über Übersichts-Sektionsstatistiken zu Erkrankungen der Verdauungsorgane bei Equiden 10 DANKSAGUNG

Hufgelenkerkrankungen zählen zu den häufigsten orthopädischen Verletzungen des Sportpferdes. Im Rahmen bisheriger Studien über die Therapie mit autologen Thrombozytenkonzentraten sowie mit Pentosanpolysulfat konnten positive Effekte dieser Medikamente auf die Knorpelheilung nachgewiesen werden. Allerdings gibt es bis dato keine Arbeiten, die eine vergleichende Betrachtung der Wirksamkeit dieser Substanzen unter gleichen Rahmenbedingungen vornehmen. In der vorliegenden Studie wurde daher untersucht, inwiefern sich die intraartikuläre Behandlung mit autologem konditioniertem Plasma (ACP) von der intraartikulären Therapie mit Natrium-Pentosanpolysulfat (NaPPS) bei Hufgelenkerkrankungen unterscheidet. Die erhaltenen Ergebnisse wurden weiterhin mit der konventionellen intraartikulären Therapie unter Verwendung von Hyaluronsäure und Corticosteroiden verglichen, wofür eine historische Kontrollgruppe herangezogen wurde. Als Bedingung für die Aufnahme in die Studie wurden eine gering- bis mittelgradige Vorderbeinlahmheit sowie eine positive Hufgelenkanästhesie festgelegt. Zwischen Juni 2015 und Februar 2017 wurden insgesamt 40 Pferde an der Tierärztlichen Klinik für Pferde in Brockhagen untersucht. Die Einteilung in die jeweilige Behandlungsgruppe erfolgte per Los, wobei Pferde der Gruppe I intraartikulär mit ACP und Pferde der Gruppe II intraartikulär mit NaPPS behandelt wurden. Therapiebegleitend wurde neben der Korrektur der Hufform und ggf. des Beschlages ein einheitliches Bewegungsprogramm angeordnet. Im Rahmen der Nachuntersuchungen erhielten die Pferde bei Nichterreichen der Lahmfreiheit ein bis zwei weitere Injektionen. Anhand der klinischen Lahmheitsuntersuchung erfolgte die Beurteilung der Parameter „Lahmheitsgrad“, „Ausfall der Zehenbeugeprobe“ und „Gelenkfüllung“. Der Beobachtungszeitraum betrug sechs Monate. Als Therapieziel wurde die Heilung der Patienten im Sinne einer Lahmfreiheit unter Erlangung des ursprünglichen Leistungsniveaus definiert. Dies konnte in der ACP-Gruppe bei 13 Patienten (65 %) erreicht werden. Bei zwei Pferden (10 %) war eine Verbesserung des Lahmheitsgrades feststellbar. Drei Pferde (15 %) zeigten keine Veränderung des Lahmheitsgrades und zwei Pferde (10 %) erlitten ein Rezidiv. Die NaPPS-Therapie führte bei 14 Patienten (70 %) zu einem Therapieerfolg. Bei drei Patienten (15 %) zeigte sich eine Besserung des Lahmheitsgrades, bei zwei Patienten (10 %) blieb der Lahmheitsgrad unverändert und bei einem Patienten (5 %) trat eine rezidivierende Lahmheit auf. In keiner der beiden Behandlungsgruppen traten Nebenwirkungen oder unerwünschten Reaktionen auf. Die statistische Analyse ergab hinsichtlich der Erreichung des Therapieziels keinen signifikanten Unterschied zwischen den Behandlungsgruppen. Demnach können beide Medikamente als gleichermaßen wirksam betrachtet werden. Allerdings findet sich bei Betrachtung der Nachuntersuchungen eine Tendenz zur besseren kurzfristigen Wirksamkeit von NaPPS mit 70 % lahmfreien Pferden nach vier Wochen gegenüber 50 % lahmfreien Pferden in der ACP-Gruppe. Nach drei Monaten nähern sich diese Werte wieder an (NaPPS: 75 %, ACP: 70 %). Bezüglich der Anzahl der benötigten Injektionen bis zur Erreichung der Lahmfreiheit ließ sich ein Trend zur häufigeren Injektion mit 2,23 ± 0,725 in der ACP-Gruppe gegenüber 1,71 ± 0,611 Injektionen in der NaPPS-Gruppe erkennen. Statistisch war dieser Unterschied jedoch knapp nicht signifikant (p = 0,059). Der Vergleich der Ergebnisse mit dem Therapieerfolg bei einer konventionellen intraartikulären Therapie (historische Kontrollgruppe) erwies sich ebenfalls als nicht signifikant. Die vorliegende Studie bestätigt bisherige positive Erfahrungen zur regenerativen Gelenktherapie mit autologen Thrombozytenkonzentraten und NaPPS und lässt diese Behandlungsmethoden als sinnvolle Alternativen zu konventionellen Therapieformen erscheinen. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass der Therapieerfolg bei der Behandlung mit NaPPS schneller eintritt, wobei eine ein- bis zweimalige Injektion als ausreichend erscheint. Die Anwendung von ACP ist längerfristig gleichermaßen wirksam; jedoch kann nach den Beobachtungen dieser Studie eine zwei- bis dreimalige Applikation notwendig sein. Die wissenschaftliche Forschung sollte sich zukünftig um ein besseres Verständnis der Wirkungsweise von autologen Thrombozytenkonzentraten bemühen. Dabei wären insbesondere neben ACP auch Produkte anderer Herstellungsart und Zusammensetzung auf Wirkungsunterschiede im Gelenk zu untersuchen. Zudem sollten das Behandlungsintervall, die Behandlungsfrequenz und der richtige Therapiezeitpunkt für die jeweiligen Medikamente (ACP und NaPPS) überprüft werden. Besonders im Hufgelenkbereich wäre bei Betrachtung dieser intraartikulären Therapieformen eine genauere Differenzierung der zugrundeliegenden Pathologie durch weiterführende Diagnosemethoden erforderlich. Schließlich sollten sich weitere prospektive, randomisierte, placebokontrollierte Studien mit größeren Patientenzahlen anschließen, um die Ergebnisse der vorliegenden Studie zu überprüfen.:Abkürzungsverzeichnis I Tabellenverzeichnis IV Abbildungsverzeichnis V 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Anatomie des Hufgelenks 3 2.2 Physiologie des Pferdegelenks 5 2.2.1 Gelenkkapsel 5 2.2.2 Synovia 5 2.2.3 Gelenkknorpel 6 2.3 Pathophysiologie des Pferdegelenks 8 2.3.1 Traumatische Arthritis 8 2.3.2 Osteoarthritis 8 2.4 Erkrankungen im Bereich des Hufgelenks 12 2.4.1 Aseptische Podarthritis 12 2.4.2 Podarthrose 14 2.4.3 Podotrochlose-Syndrom 14 2.4.3.1 Podotrochlose im engeren Sinne 15 2.4.3.2 Insertionsdesmopathien 15 2.4.3.3 Strahlbeinerkrankung mit Hufgelenkbeteiligung 16 2.4.4 Hufbeinfraktur 16 2.4.5 Strahlbeinfraktur 17 2.4.6 Subchondrale zystoide Defekte 17 2.4.7 Erkrankungen im Bereich des Processus Extensorius 18 2.5 Lahmheitsdiagnostik der distalen Zehe 19 2.5.1 Klinische Lahmheitsdiagnostik 19 2.5.2 Diagnostische Anästhesien 23 2.5.2.1 Leitungsanästhesien 24 2.5.2.2 Intrasynoviale Anästhesien 25 2.5.3 Direkte Druckmessung im Hufgelenk 27 2.5.4 Synoviaanalyse 27 2.5.5 Röntgenologische Untersuchung 28 2.5.5.1 Röntgenleitfaden 28 2.5.5.2 Röntgenbefunde im Hufgelenkbereich 29 2.5.5.3 Röntgenbefunde am Strahlbein 30 2.5.6 Weiterführende bildgebende Diagnostik 32 2.5.6.1 Endoskopie 32 2.5.6.2 Sonographie 32 2.5.6.3 Szintigraphie 32 2.5.6.4 Computertomographie 33 2.5.6.5 Magnetresonanztomographie 33 2.6 Therapie 34 2.6.1 Begleitende konservative Maßnahmen 34 2.6.1.1 Hufkorrektur und Beschlag 34 2.6.1.2 Bewegungsprogramm 34 2.6.2 Medikamentöse Therapie 34 2.6.2.1 NSAIDs 34 2.6.2.2 Intraartikuläre Corticosteroide 35 2.6.2.3 Hyaluronsäure (HA) 36 2.6.2.4 Kombinierte Anwendung HA/Corticosteroid 37 2.6.2.5 Polysulfatierte Glykosaminoglykane (PSGAG) 37 2.6.2.6 Pentosanpolysulfat (PPS) 38 2.6.2.7 Autologous Conditioned Plasma® (ACP) 41 2.6.2.8 Autologes Conditioniertes Serum (ACS) 44 2.6.2.9 Multipotente mesenchymale Stromazellen (MSC) 45 2.6.2.10 Polyacrylamid Hydrogel (PAAHG) 47 3 Material und Methoden 48 3.1 Therapieziel 48 3.2 Wissenschaftliche Fragestellung 48 3.3 Studienumfang 48 3.4 Untersuchungsmethodik 51 3.4.1 Einschlusskriterien 51 3.4.2 Anamnese 51 3.4.3 Klinische Untersuchung und Beurteilungskriterien 51 3.4.4 Diagnostische Anästhesien 52 3.4.5 Röntgenologische Untersuchung 53 3.4.6 Therapieplan 53 3.4.7 Nachuntersuchungen 54 3.4.8 Beurteilung des Therapieerfolges 54 3.5 Statistische Methodik 55 4 Ergebnisse 57 4.1 Vergleichbarkeit der Gruppen 57 4.1.1 Geschlechterverteilung 57 4.1.2 Altersverteilung 57 4.1.3 Rassenverteilung 58 4.1.4 Größenverteilung 58 4.1.5 Einsatzschwerpunkt und Beanspruchung 59 4.1.6 Vorerkrankungen 59 4.1.7 Vorbehandlungen 60 4.1.8 Dauer der bestehenden Lahmheit 60 4.1.9 Beginn und Verlauf der bestehenden Lahmheit 62 4.2 Befunde der Erstuntersuchung 62 4.2.1 Betroffene Gliedmaße 62 4.2.2 Art der Lahmheit 63 4.2.3 Ergebnisse der Leitungsanästhesien 63 4.2.4 Verteilung der Röntgenklassen 64 4.2.5 Lahmheitsgrad zum Zeitpunkt t0 64 4.2.6 Gelenkfüllung zum Zeitpunkt t0 65 4.2.7 Zehenbeugeprobe zum Zeitpunkt t0 65 4.2.8 Overall Clinical Severitiy Score (CSS) zum Zeitpunkt t0 65 4.3 Ergebnisse der Nachuntersuchungen 66 4.3.1 Erste Nachuntersuchung nach 14-21 Tagen (t1) 66 4.3.1.1 Lahmheitsgrad zum Zeitpunkt t1 66 4.3.1.2 CSS zum Zeitpunkt t1 68 4.3.2 Zweite Nachuntersuchung nach 21-28 Tagen (t2) 69 4.3.2.1 Lahmheitsgrad zum Zeitpunkt t2 69 4.3.2.2 CSS zum Zeitpunkt t2 70 4.3.3 Dritte Nachuntersuchung nach 3 Monaten (t3) 71 4.3.3.1 Lahmheitsgrad zum Zeitpunkt t3 71 4.3.3.2 CSS zum Zeitpunkt t3 72 4.3.4 Vierte Nachuntersuchung nach 6 Monaten (t4) 73 4.3.4.1 Lahmheitsgrad zum Zeitpunkt t4 73 4.3.4.2 CSS zum Zeitpunkt t4 75 4.4 Gesamtergebnis 77 4.4.1 Gesamtergebnis in Abhängigkeit von der Therapiemethode 77 4.4.2 Therapieergebnis in Abhängigkeit vom Erkrankungsstadium 78 4.4.3 Anzahl der benötigten Injektionen 79 4.5 Retrospektiver Vergleich mit konventioneller Therapie 79 4.6 Beurteilung der Gruppengrößen zum Abschluss der Studie 81 5 Diskussion 82 5.1 Studienumfang 82 5.2 Vergleichbarkeit der Gruppen 82 5.3 Untersuchungsmethodik 84 5.4 Nachuntersuchungen 86 5.5 Beurteilungskriterien 87 5.6 Therapieergebnisse 87 5.7 Retrospektiver Vergleich mit konventioneller Therapie 91 5.8 Schlussfolgerungen 91 5.9 Ausblick 93 6 Zusammenfassung 94 7 Summary 96 8 Literaturverzeichnis 98 9 Anhang 142 10 Danksagung 145 / Diseases related to the distal interphalangeal joint rank among the most frequently occurring orthopedic injuries in sport horses. Previous studies have shown some promising results regarding the positive influence of autologous platelet concentrates and pentosanpolysulfate sodium on cartilage healing. However, to date, there is no published scientific work comparing the efficacy of these substances under the same controlled conditions. Therefore, the present study aims at examining the differences between the intraarticular therapy using autologous conditioned plasma (ACP) and the intraarticular therapy using pentosan polysulfate sodium (PPS) in horses suffering from coffin joint related diseases. These results are further compared to the convential therapy with hyaluronic acid and betamethason by drawing on a historical control group. To be included in this study, clinical forelimb lameness (to be confirmed by a positive intraarticular analgesia of the coffin joint) had to be present in a mild to moderate form. Based on these criteria, 40 horses were selected and treated at the Brockhagen Veterinary Clinic for Horses from June 2015 to February 2017. Determined by the drawing of lots, the horses were assigned to two groups of the same size. Horses from group I received an intraarticular treatment with ACP, horses from group II were treated with PPS. Concomitant treatment included the correction of hoof conformation and, as appropriate, of the horseshoe; besides, all patients underwent a controlled and standardized exercise programm. If follow-up examinations revealed persistent lameness, the patients received one or two more intraarticular treatments. Within the clinical examination, the parameters „degree of lameness “, „response to flexion test “, and „coffin joint effusion” were evaluated (period of observation: six months). The goal of treatment was defined as the healing of the patient in terms of freedom from lameness and full recovery of the original performance. Treatment success in the ACP group was achieved in 13 patients (65 %), two patients (10 %) showed an improvement in the degree of lameness, three patients (15 %) remained unchanged and two patients (10 %) relapsed. The PPS treatment yielded a positive response in 14 patients (70 %), alleviated lameness in three patients (15 %), had no effect in two patients (10 %) and resulted in a recurrent lameness in one patient (5 %). In neither of the two groups adverse reactions or negative side effects occurred. The statistical analysis of the results showed no significant difference between ACP and PPS with regard to the goal of treatment. Accordingly, both medications can be considered as equally effective. However, when looking at the follow-up examinations, a tendency towards a higher short-term efficacy for PPS with 75 % recovered horses after four weeks versus 50 % in the ACP group became apparent. After three months, the results converged to each other (PPS: 75 %, ACP: 70 %). With regard to the number of injections required to achieve freedom of lameness, a tendency towards more frequent injections in the ACP group (2.23 ± 0.725) compared to the PPS group (1.71 ± 0.611) was found. Howevere, statistically, this difference is barely not significant (p = 0,059). Likewise, a comparison of the results with the treatment success of the conventional intraarticular therapy (historical control group) did not prove significant, as well. The present study confirms previously reported positive experience with autologous platelet concentrates and PPS in regenerative joint therapy. Accordingly, these treatment options could provide a viable alternative to conventional therapies. In summary, it can be stated that PPS shows better results in the short term, with one or two injections being sufficient. In the longer term, the application of ACP achieves similar effects; however, here two or three treatments might be necessary according to the observations of this study. Future research should focus on gaining a better understanding of the effects of autologous platelet concentrates. In doing so, other products (especially besides ACP), manufactured in different ways and with different compositions, should be examined with regard to different effects in the joint. Moreover, the treatment period, the frequency of treatment, and the time of therapy should be assessed for the different medications (including ACP and PPS). Especially in the area of the distal interphalangeal joint, a more precise differentiation of the underlying pathology through advanced diagnostic methods would be required when dealing with these intraarticular treatment methods. Finally, further prospective, randomized, and placebo-controlled studies with larger numbers of patients have to be conducted to verify the results of the present study.:Abkürzungsverzeichnis I Tabellenverzeichnis IV Abbildungsverzeichnis V 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Anatomie des Hufgelenks 3 2.2 Physiologie des Pferdegelenks 5 2.2.1 Gelenkkapsel 5 2.2.2 Synovia 5 2.2.3 Gelenkknorpel 6 2.3 Pathophysiologie des Pferdegelenks 8 2.3.1 Traumatische Arthritis 8 2.3.2 Osteoarthritis 8 2.4 Erkrankungen im Bereich des Hufgelenks 12 2.4.1 Aseptische Podarthritis 12 2.4.2 Podarthrose 14 2.4.3 Podotrochlose-Syndrom 14 2.4.3.1 Podotrochlose im engeren Sinne 15 2.4.3.2 Insertionsdesmopathien 15 2.4.3.3 Strahlbeinerkrankung mit Hufgelenkbeteiligung 16 2.4.4 Hufbeinfraktur 16 2.4.5 Strahlbeinfraktur 17 2.4.6 Subchondrale zystoide Defekte 17 2.4.7 Erkrankungen im Bereich des Processus Extensorius 18 2.5 Lahmheitsdiagnostik der distalen Zehe 19 2.5.1 Klinische Lahmheitsdiagnostik 19 2.5.2 Diagnostische Anästhesien 23 2.5.2.1 Leitungsanästhesien 24 2.5.2.2 Intrasynoviale Anästhesien 25 2.5.3 Direkte Druckmessung im Hufgelenk 27 2.5.4 Synoviaanalyse 27 2.5.5 Röntgenologische Untersuchung 28 2.5.5.1 Röntgenleitfaden 28 2.5.5.2 Röntgenbefunde im Hufgelenkbereich 29 2.5.5.3 Röntgenbefunde am Strahlbein 30 2.5.6 Weiterführende bildgebende Diagnostik 32 2.5.6.1 Endoskopie 32 2.5.6.2 Sonographie 32 2.5.6.3 Szintigraphie 32 2.5.6.4 Computertomographie 33 2.5.6.5 Magnetresonanztomographie 33 2.6 Therapie 34 2.6.1 Begleitende konservative Maßnahmen 34 2.6.1.1 Hufkorrektur und Beschlag 34 2.6.1.2 Bewegungsprogramm 34 2.6.2 Medikamentöse Therapie 34 2.6.2.1 NSAIDs 34 2.6.2.2 Intraartikuläre Corticosteroide 35 2.6.2.3 Hyaluronsäure (HA) 36 2.6.2.4 Kombinierte Anwendung HA/Corticosteroid 37 2.6.2.5 Polysulfatierte Glykosaminoglykane (PSGAG) 37 2.6.2.6 Pentosanpolysulfat (PPS) 38 2.6.2.7 Autologous Conditioned Plasma® (ACP) 41 2.6.2.8 Autologes Conditioniertes Serum (ACS) 44 2.6.2.9 Multipotente mesenchymale Stromazellen (MSC) 45 2.6.2.10 Polyacrylamid Hydrogel (PAAHG) 47 3 Material und Methoden 48 3.1 Therapieziel 48 3.2 Wissenschaftliche Fragestellung 48 3.3 Studienumfang 48 3.4 Untersuchungsmethodik 51 3.4.1 Einschlusskriterien 51 3.4.2 Anamnese 51 3.4.3 Klinische Untersuchung und Beurteilungskriterien 51 3.4.4 Diagnostische Anästhesien 52 3.4.5 Röntgenologische Untersuchung 53 3.4.6 Therapieplan 53 3.4.7 Nachuntersuchungen 54 3.4.8 Beurteilung des Therapieerfolges 54 3.5 Statistische Methodik 55 4 Ergebnisse 57 4.1 Vergleichbarkeit der Gruppen 57 4.1.1 Geschlechterverteilung 57 4.1.2 Altersverteilung 57 4.1.3 Rassenverteilung 58 4.1.4 Größenverteilung 58 4.1.5 Einsatzschwerpunkt und Beanspruchung 59 4.1.6 Vorerkrankungen 59 4.1.7 Vorbehandlungen 60 4.1.8 Dauer der bestehenden Lahmheit 60 4.1.9 Beginn und Verlauf der bestehenden Lahmheit 62 4.2 Befunde der Erstuntersuchung 62 4.2.1 Betroffene Gliedmaße 62 4.2.2 Art der Lahmheit 63 4.2.3 Ergebnisse der Leitungsanästhesien 63 4.2.4 Verteilung der Röntgenklassen 64 4.2.5 Lahmheitsgrad zum Zeitpunkt t0 64 4.2.6 Gelenkfüllung zum Zeitpunkt t0 65 4.2.7 Zehenbeugeprobe zum Zeitpunkt t0 65 4.2.8 Overall Clinical Severitiy Score (CSS) zum Zeitpunkt t0 65 4.3 Ergebnisse der Nachuntersuchungen 66 4.3.1 Erste Nachuntersuchung nach 14-21 Tagen (t1) 66 4.3.1.1 Lahmheitsgrad zum Zeitpunkt t1 66 4.3.1.2 CSS zum Zeitpunkt t1 68 4.3.2 Zweite Nachuntersuchung nach 21-28 Tagen (t2) 69 4.3.2.1 Lahmheitsgrad zum Zeitpunkt t2 69 4.3.2.2 CSS zum Zeitpunkt t2 70 4.3.3 Dritte Nachuntersuchung nach 3 Monaten (t3) 71 4.3.3.1 Lahmheitsgrad zum Zeitpunkt t3 71 4.3.3.2 CSS zum Zeitpunkt t3 72 4.3.4 Vierte Nachuntersuchung nach 6 Monaten (t4) 73 4.3.4.1 Lahmheitsgrad zum Zeitpunkt t4 73 4.3.4.2 CSS zum Zeitpunkt t4 75 4.4 Gesamtergebnis 77 4.4.1 Gesamtergebnis in Abhängigkeit von der Therapiemethode 77 4.4.2 Therapieergebnis in Abhängigkeit vom Erkrankungsstadium 78 4.4.3 Anzahl der benötigten Injektionen 79 4.5 Retrospektiver Vergleich mit konventioneller Therapie 79 4.6 Beurteilung der Gruppengrößen zum Abschluss der Studie 81 5 Diskussion 82 5.1 Studienumfang 82 5.2 Vergleichbarkeit der Gruppen 82 5.3 Untersuchungsmethodik 84 5.4 Nachuntersuchungen 86 5.5 Beurteilungskriterien 87 5.6 Therapieergebnisse 87 5.7 Retrospektiver Vergleich mit konventioneller Therapie 91 5.8 Schlussfolgerungen 91 5.9 Ausblick 93 6 Zusammenfassung 94 7 Summary 96 8 Literaturverzeichnis 98 9 Anhang 142 10 Danksagung 145

Bei der Bestrahlung von Kopf-Hals-Tumoren tritt die orale Mukositis als wichtigste und dosislimitierende frühe Nebenwirkung auf. Verschiedene prophylaktische und therapeutische Maßnahmen wurden untersucht, jedoch konnte bisher keine Methode in der klinischen Routine etabliert werden. Ein neuer Ansatz ist die Verwendung des Cholesterinsynthese-hemmers Lovastatin. Für diesen Wirkstoff konnte in vorhergehenden Untersuchungen ein mukoprotektiver Effekt nachgewiesen werden. In der vorliegenden Arbeit wurde der Zusammenhang zwischen diesem schleimhaut-schützenden Effekt und der Expression von induzierbarer Stickstoffmonoxid-Synthase (iNOS), Nitrotyrosin (NT) und CD105 betrachtet. Das Enzym iNOS ist an Entzündungsreaktionen beteiligt; NT stellt ein Folgeprodukt des durch iNOS gebildeten Stickstoffmonoxids dar. CD105 wird von aktivierten Monozyten und Makrophagen exprimiert. Ausgangsmaterial für die vorliegende Studie waren 174 Präparate aus dem vorangegangenen Tierversuch. In diesem wurde bei Mäusen eine fraktionierte Schnauzenbestrahlung zum Teil mit einer Lovastatingabe kombiniert. Zusätzlich wurden Tiere alleinig mit Lovastatin behandelt. Für diesen Versuch wurden Mäuse des Stammes C3H/Neu verwendet. Die Bestrahlung erfolgte mit 5 x 3 Gy über zwei Wochen. Lovastatin wurde in einer Dosis von 16 mg/kg oral verabreicht. Gegenstand der aktuellen Untersuchung war - neben der allgemeinen histologischen Charakterisierung - die immunhistochemische Darstellung von iNOS, NT und CD105 im Epithel der Zungenunterseite sowie im subepithelialen Gewebe. Ausgewertet wurden die Gesamtzellzahl im Epithel, die Zahl iNOS- und NT-positiver Zellkerne in Germinativ- und funktioneller Schicht sowie jeweils die Farbintensität der positiven Epithelzellen. In der L. propria und L. muscularis wurden die CD105-, iNOS-, und NT-positiven Makrophagen sowie die weiteren iNOS- und NT-positiven Immunzellen erfasst und ihre Farbintensität bestimmt. Weiterhin wurde die Homogenität und Intensität der Expression von iNOS im Endothel bewertet. Die Auswertung umfasst die deskriptive Darstellung der Werteverläufe dieser Parameter. Aufgrund der geringen Anzahl von drei Versuchstieren je Tag und Gruppe wurde auf die Berechnung der statistischen Signifikanz der Ergebnisse verzichtet. Die Gesamtzellzahl im Zungenepithel zeigte bei Bestrahlung eine deutliche Reduktion auf 65 % des Ausgangswertes. Mit Beendigung der Behandlung war eine entsprechende Erholung zu sehen. Die alleinige Lovastatinbehandlung bewirkte dagegen eine Steigerung der Gesamtzell-zahl auf ca. 110 %. Während iNOS sowohl im unbehandelten als auch im behandelten Epithelgewebe nachweisbar war, war NT im unbehandelten Epithel kaum vorhanden. Die Ausgangswerte betrugen 22 % iNOS-positive Kerne in der Germinativschicht und 8 % in der funktionellen Schicht, sowie 2 % und 1 % für die NT-Färbung. In der Germinativschicht waren sowohl bei alleiniger Bestrahlung als auch bei alleiniger Lovastatintherapie 30 - 50 % der Zell-kerne iNOS-positiv. Bei zweiwöchiger Kombinationstherapie lagen die Werte teils darunter; bei Lovastatingabe ab Tag 7 lagen sie vornehmlich in dem oberen Bereich. In der funktionellen Schicht spiegelten sich diese Verteilungsmuster wider, allerdings lag die Anzahl positiver Kerne insgesamt überwiegend unter 30 %. Die Zahl NT-positiver Zellkerne stieg in beiden Schichten infolge der Bestrahlung auf ca. 50 - 60 %. Unter alleiniger Lovastatintherapie lag sie unter 30 %. Die zweiwöchige Kombination zeigte ebenfalls eine Tendenz zum niederen Bereich. Bei Lovastatingabe ab Tag 7 lagen die Werte geringgradig vermehrt im höheren Bereich. Die Anfärbung der Makrophagen gegen CD105 verdeutlichte bei allen Gruppen eine Reduktion der Makrophagenzahl auf ca. 50 % des Ausgangswertes. Auch die Zahl iNOS-positiver Makrophagen reduzierte sich in allen Behandlungsgruppen einheitlich auf unter 80 % der Norm. Die Zahl NT-positiver Makrophagen lag näher am Ausgangswert. Im Gegensatz dazu waren die restlichen Immunzellen unter Behandlung vermehrt iNOS-positiv. Die Werte lagen häufig weit oberhalb des Referenzbereichs. Dabei zeigte im Vergleich die alleinige Bestrahlung die niedrigsten Werte mit maximal 136 % der Norm. Bei der Färbung gegen NT konnten nur bei alleiniger Lovastatinverabreichung konstant Werte oberhalb des Ausgangswertes festgestellt werden. Innerhalb der Untersuchungen konnte das Endothel nur mit iNOS-AK auswertbar angefärbt werden. Es zeigte in allen Gruppen eine durchgängig homogene Färbung. Die Farbintensität war mittelmäßig und wurde in allen Behandlungsgruppen zum Ende des Untersuchungszeitraums kräftiger. Als Resultat dieser Arbeit ist festzuhalten, dass bei allen vier Behandlungsvarianten iNOS und NT in hohem Maße in der Germinativschicht des Epithels exprimiert wurden. In der funktionellen Schicht war die Expression von iNOS schwächer, während die NT-expression nahezu gleich blieb. Damit muss NT eine längere Halbwertszeit haben. Des Weiteren waren nicht alle aktivierten (CD105-positiven) Makrophagen iNOS-positiv und wiederum produzierte iNOS nicht in allen Zellen NT. Dies wurde auch durch die deutlich höhere Zahl iNOS-positiver Immunzellen in den Ll. propriae und musculares deutlich. Die biochemischen Abläufe, durch welche Lovastatin zur Reduktion der radiogenen Mucositis enoralis führt, bleiben daher weiterhin zu erforschen. In der durchgeführten Untersuchung zeigte sich kein eindeutiger Hinweis auf einen Zusammenhang mit dem iNOS-NT-Signaltransduktionsweg.:Abkürzungsverzeichnis VIII 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Bedeutung von Tumorerkrankungen bei Mensch und Tier 3 2.2 Kopf-Hals-Tumoren 4 2.2.1 Tumorvorkommen beim Menschen 4 2.2.2 Tumorvorkommen bei Hund und Katze 4 2.2.3 Symptome beim Kleintier 5 2.2.4 Behandlungsmethoden 5 2.2.4.1 Chirurgie 5 2.2.4.2 Chemotherapie 5 2.2.4.3 Radiotherapie 6 2.2.4.4 Radiochemotherapie 7 2.2.5 Nebenwirkungen der Tumorbehandlung 7 2.2.5.1 Nebenwirkungen der Chemotherapie 7 2.2.5.2 Nebenwirkungen der Radiotherapie 8 2.3 Mucositis enoralis 8 2.3.1 Aufbau von Zunge und Zungenepithel 8 2.3.2 Pathogenese und zeitlicher Verlauf der radiogenen oralen Mukositis 10 2.3.2.1 Stadien der Mukositis und klinisches Erscheinungsbild 10 2.3.2.2 Reaktionskette der Strahlenwirkung 11 2.3.3 Einteilung des Schweregrades der Mukositis 12 2.3.3.1 Einteilung für die Humanmedizin 12 2.3.3.2 Einteilung für die Veterinärmedizin 13 2.3.4 Aktuelle Herangehensweise an die radiogene orale Mukositis 13 2.4 Lovastatin 14 2.4.1 Struktur und Anwendung 14 2.4.2 Weitere Wirkmechanismen von Statinen 14 2.4.2.1 Die apoptotische Wirkung der Statine 15 2.4.3 Eigenschaften im Tiereinsatz 15 2.5 Induzierbare Stickstoffmonoxid-Synthase und Nitrotyrosin 16 2.5.1 Die NOS und Nitrotyrosinbildung 16 2.5.2 Vorkommen von iNOS und Nitrotyrosin 17 3 Zielstellung der Arbeit 19 4 Material und Methoden 20 4.1 Versuchstiere 20 4.2 Perkutane Schnauzenbestrahlung 20 4.3 Applikation von Lovastatin 22 4.4 Versuchsprotokoll 22 4.5 Histologische Aufbereitung 23 4.5.1 Antikörper 23 4.5.1.1 Induzierbare Stickstoffmonoxid-Synthase (iNOS) 23 4.5.1.2 Nitrotyrosin 23 4.5.1.3 CD105 ... 23 4.5.1.4 Kontroll-Antikörper 23 4.5.2 Färbeprotokolle 24 4.5.2.1 iNOS und CD105 24 4.5.2.2 Nitrotyrosin 26 4.5.2.3 Optimierung der Konzentration der primären Antikörper 27 4.5.3 Histologische Auswertung 29 4.5.3.1 Epithel .. 29 4.5.3.2 L. propria und L. muscularis 30 4.5.3.3 Endothel 31 4.6 Analyse 31 5 Ergebnisse 32 5.1 Zellzahlen im Epithel 32 5.1.1 Kontrollgruppe 32 5.1.2 Alleinige Bestrahlung 32 5.1.3 Alleinige Lovastatinbehandlung 33 5.1.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 34 5.1.5 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 34 5.2 Expression von iNOS 36 5.2.1 Kontrollgruppe 36 5.2.2 Alleinige Bestrahlung 36 5.2.3 Alleinige Lovastatingabe 38 5.2.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 41 5.2.5 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 43 5.3 Expression von Nitrotyrosin 45 5.3.1 Kontrollgruppe 45 5.3.2 Alleinige Bestrahlung 45 5.3.3 Alleinige Lovastatinbehandlung 47 5.3.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 49 5.3.5 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 51 5.4 Expression von CD105 54 5.4.1 Alleinige Bestrahlung 54 5.4.2 Alleinige Lovastatinbehandlung 54 5.4.3 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 55 5.4.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 55 6 Diskussion 57 6.1 Klinischer Hintergrund 57 6.2 Tiermodelle für die radiogene orale Mukositis 58 6.2.1 Maus 58 6.2.2 Ratte 58 6.2.3 Hamster 58 6.3 Eigenschaften des unbehandelten Zungengewebes 59 6.3.1 Epithel der Zungenunterseite 59 6.3.1.1 Zellzahl . .59 6.3.1.2 Nachweis von iNOS 59 6.3.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 60 6.3.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 60 6.3.2.1 Nachweis von iNOS 60 6.3.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 60 6.3.2.3 Nachweis von CD105 60 6.3.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 60 6.4 Veränderungen bei konventioneller fraktionierter Bestrahlung 61 6.4.1 Epithel der Zungenunterseite 61 6.4.1.1 Zellzahl . 61 6.4.1.2 Nachweis von iNOS 61 6.4.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 62 6.4.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 62 6.4.2.1 Nachweis von iNOS 62 6.4.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 62 6.4.2.3 Nachweis von CD105 63 6.4.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 63 6.5 Veränderungen bei alleiniger Lovastatinbehandlung 63 6.5.1 Epithel der Zungenunterseite 63 6.5.1.1 Zellzahl . 63 6.5.1.2 Nachweis von iNOS 63 6.5.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 64 6.5.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 64 6.5.2.1 Nachweis von iNOS 64 6.5.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 64 6.5.2.3 Nachweis von CD105 64 6.5.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 65 6.6 Veränderungen bei fraktionierter Bestrahlung mit zusätzlicher Lovastatinbehandlung über 2 Wochen 65 6.6.1 Epithel der Zungenunterseite 65 6.6.1.1 Zellzahl . 65 6.6.1.2 Nachweis von iNOS 65 6.6.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 66 6.6.2 Immunzellen in den L. propria und L. muscularis 66 6.6.2.1 Nachweis von iNOS 66 6.6.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 67 6.6.2.3 Nachweis von CD105 67 6.6.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 67 6.7 Veränderungen bei fraktionierter Bestrahlung mit zusätzlicher Lovastatinbehandlung ab Tag 7 68 6.7.1 Epithel der Zungenunterseite 68 6.7.1.1 Zellzahl . 68 6.7.1.2 Nachweis von iNOS 68 6.7.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 68 6.7.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 69 6.7.2.1 Nachweis von iNOS 69 6.7.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 69 6.7.2.3 Nachweis von CD105 69 6.7.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 70 6.8 Zusammenfassende Einschätzung der Ergebnisse 70 7 Ausblick 72 8 Zusammenfassung 73 9 Summary 75 10 Abbildungsverzeichnis 77 11 Tabellenverzeichnis 80 12 Literatur 81 13 Anhang 92 14 Danksagung 100 / During radiation of head-and-neck-cancer oral mucositis is the most important and dose-limiting early side effect. Different preventive and theoretical procedures were investigated, but so far there has been no method established in clinical routine. A new approach is the application of the cholesterol synthesis inhibitor lovastatin. Previous investigtions proved a mucoprotective effect of this agent. In this investigation the correlation between this mucoprotective effect and the expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS), nitrotyrosine (NT) and CD105 was observed. The enzyme iNOS takes part in inflammtory reactions; NT is a secondary product of the nitric oxide produced by iNOS. CD105 is expressed by activated monocytes and macrophages. The source material for this study were 174 preparations from previous animal examinations. In this investigation a daily fractionated radiation of the snout was partly combined with lovastatin applications. In addition some mice were treated with lovastatin only. For this research mice of the line C3H/Neu were used. Radiation was performed with 5 x 3Gy over two weeks. Lovastatin was used at an oral dose of 16mg/kg. The matter of the research was - next to general histological characterisation - the immunohistochemical exposure of iNOS, NT and CD105 in the epithelial layer of the undersurface of the tongue and in the subepithelial tissue. The total cell count in the epithelium, the number of iNOS- and NT-positive nuclei in the germinal and the functional layer, as well as the intensity of the staining were evaluated. In the l. propria and l. muscularis CD105-, iNOS-, and NT-positive macrophages and other iNOS- and NT-positive immune cells were identified and the intensity of their staining was determined. Furthermore the homogeneity and intensity of the expression of iNOS in the endothelium were rated. The analysis contains the descriptive presentation of the value patterns of these parameters. Because of the small number of three test animals per day and group the statistical significance of the results was not determined. In consequence of radiotherapy the total cell count in the epithelium decreased to 65% of origin. Recovery was visible after termination of the treatment. With lovastatin medication only, the cell count increased to approximately 110%. While iNOS was present in the untreated as well as in the treated tissue, NT was hardly visible in the untreated one. The basic values were 22% of iNOS-positive nuclei in the germinal layer and 8% in the functional layer, and 2% and 1% for the NT-staining. Both, sole radiation and sole lovastatin therapy, showed 30-50% iNOS-positive nuclei in the germinal layer. With combined therapy for two weeks the values were partially lower, with lovastatin treatment from day 7 they were in the upper range. This group distribution was reflected in the functional layer, although altogether the quantity of positive nuclei was mostly under 30%. Due to radiation the number of NT-positive nuclei increased to 50-60% in both layers. With sole lovastatin therapy it was under 30%. Combined therapy over two weeks showed a tendency to the lower range too. With lovastatin treatment from day 7 the values were situated a little bit more in the upper range. The macrophage staining against CD105 revealed a reduction of macrophage cell count to approximately 50% of origin in all groups. Likewise the number of iNOS-positive macrophages decreased in all groups consistently to less than 80% of normal. The number of NT-positive macrophages was closer to the origin. In contrast to this, the other immunocompetent cells were increasingly iNOS-positive under treatment. Often values were high above the reference range. In comparison sole radiation therapy showed the lowest values with a maximum of 136% of normal. Regarding the staining against NT only sole lovastatin treatment showed values constantly above origin. Within this study the only evaluable staining for the endothelium was with iNOS-antibody. It showed a constant homogeneous staining in all groups. The intensity of the staining was moderate and increased in all treatment groups towards the end of the examination. Therefore it can be concluded that under treatment iNOS and NT were both highly expressed in the germinal layer. In the functional layer the expression of iNOS was reduced whereas the expression of NT remained about the same. So NT must have a longer half-life. In addition not all activated (CD105-positive) macrophages were also iNOS-positive and again iNOS did not produce NT in all cells. This was also proven by the distinct higher number of iNOS-positive immunocompetent cells in the ll. propriae and musculares. Therefore the biochemical processes, because of which lovastatin leads to the reduction of the radiogenic mucositis enoralis, remain to be investigated. During the present investigation there was no distinct hint for a correlation with the iNOS-NT-pathway.:Abkürzungsverzeichnis VIII 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Bedeutung von Tumorerkrankungen bei Mensch und Tier 3 2.2 Kopf-Hals-Tumoren 4 2.2.1 Tumorvorkommen beim Menschen 4 2.2.2 Tumorvorkommen bei Hund und Katze 4 2.2.3 Symptome beim Kleintier 5 2.2.4 Behandlungsmethoden 5 2.2.4.1 Chirurgie 5 2.2.4.2 Chemotherapie 5 2.2.4.3 Radiotherapie 6 2.2.4.4 Radiochemotherapie 7 2.2.5 Nebenwirkungen der Tumorbehandlung 7 2.2.5.1 Nebenwirkungen der Chemotherapie 7 2.2.5.2 Nebenwirkungen der Radiotherapie 8 2.3 Mucositis enoralis 8 2.3.1 Aufbau von Zunge und Zungenepithel 8 2.3.2 Pathogenese und zeitlicher Verlauf der radiogenen oralen Mukositis 10 2.3.2.1 Stadien der Mukositis und klinisches Erscheinungsbild 10 2.3.2.2 Reaktionskette der Strahlenwirkung 11 2.3.3 Einteilung des Schweregrades der Mukositis 12 2.3.3.1 Einteilung für die Humanmedizin 12 2.3.3.2 Einteilung für die Veterinärmedizin 13 2.3.4 Aktuelle Herangehensweise an die radiogene orale Mukositis 13 2.4 Lovastatin 14 2.4.1 Struktur und Anwendung 14 2.4.2 Weitere Wirkmechanismen von Statinen 14 2.4.2.1 Die apoptotische Wirkung der Statine 15 2.4.3 Eigenschaften im Tiereinsatz 15 2.5 Induzierbare Stickstoffmonoxid-Synthase und Nitrotyrosin 16 2.5.1 Die NOS und Nitrotyrosinbildung 16 2.5.2 Vorkommen von iNOS und Nitrotyrosin 17 3 Zielstellung der Arbeit 19 4 Material und Methoden 20 4.1 Versuchstiere 20 4.2 Perkutane Schnauzenbestrahlung 20 4.3 Applikation von Lovastatin 22 4.4 Versuchsprotokoll 22 4.5 Histologische Aufbereitung 23 4.5.1 Antikörper 23 4.5.1.1 Induzierbare Stickstoffmonoxid-Synthase (iNOS) 23 4.5.1.2 Nitrotyrosin 23 4.5.1.3 CD105 ... 23 4.5.1.4 Kontroll-Antikörper 23 4.5.2 Färbeprotokolle 24 4.5.2.1 iNOS und CD105 24 4.5.2.2 Nitrotyrosin 26 4.5.2.3 Optimierung der Konzentration der primären Antikörper 27 4.5.3 Histologische Auswertung 29 4.5.3.1 Epithel .. 29 4.5.3.2 L. propria und L. muscularis 30 4.5.3.3 Endothel 31 4.6 Analyse 31 5 Ergebnisse 32 5.1 Zellzahlen im Epithel 32 5.1.1 Kontrollgruppe 32 5.1.2 Alleinige Bestrahlung 32 5.1.3 Alleinige Lovastatinbehandlung 33 5.1.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 34 5.1.5 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 34 5.2 Expression von iNOS 36 5.2.1 Kontrollgruppe 36 5.2.2 Alleinige Bestrahlung 36 5.2.3 Alleinige Lovastatingabe 38 5.2.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 41 5.2.5 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 43 5.3 Expression von Nitrotyrosin 45 5.3.1 Kontrollgruppe 45 5.3.2 Alleinige Bestrahlung 45 5.3.3 Alleinige Lovastatinbehandlung 47 5.3.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 49 5.3.5 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 51 5.4 Expression von CD105 54 5.4.1 Alleinige Bestrahlung 54 5.4.2 Alleinige Lovastatinbehandlung 54 5.4.3 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 0 bis 14 55 5.4.4 Bestrahlung und Lovastatingabe von Tag 7 bis 14 55 6 Diskussion 57 6.1 Klinischer Hintergrund 57 6.2 Tiermodelle für die radiogene orale Mukositis 58 6.2.1 Maus 58 6.2.2 Ratte 58 6.2.3 Hamster 58 6.3 Eigenschaften des unbehandelten Zungengewebes 59 6.3.1 Epithel der Zungenunterseite 59 6.3.1.1 Zellzahl . .59 6.3.1.2 Nachweis von iNOS 59 6.3.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 60 6.3.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 60 6.3.2.1 Nachweis von iNOS 60 6.3.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 60 6.3.2.3 Nachweis von CD105 60 6.3.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 60 6.4 Veränderungen bei konventioneller fraktionierter Bestrahlung 61 6.4.1 Epithel der Zungenunterseite 61 6.4.1.1 Zellzahl . 61 6.4.1.2 Nachweis von iNOS 61 6.4.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 62 6.4.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 62 6.4.2.1 Nachweis von iNOS 62 6.4.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 62 6.4.2.3 Nachweis von CD105 63 6.4.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 63 6.5 Veränderungen bei alleiniger Lovastatinbehandlung 63 6.5.1 Epithel der Zungenunterseite 63 6.5.1.1 Zellzahl . 63 6.5.1.2 Nachweis von iNOS 63 6.5.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 64 6.5.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 64 6.5.2.1 Nachweis von iNOS 64 6.5.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 64 6.5.2.3 Nachweis von CD105 64 6.5.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 65 6.6 Veränderungen bei fraktionierter Bestrahlung mit zusätzlicher Lovastatinbehandlung über 2 Wochen 65 6.6.1 Epithel der Zungenunterseite 65 6.6.1.1 Zellzahl . 65 6.6.1.2 Nachweis von iNOS 65 6.6.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 66 6.6.2 Immunzellen in den L. propria und L. muscularis 66 6.6.2.1 Nachweis von iNOS 66 6.6.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 67 6.6.2.3 Nachweis von CD105 67 6.6.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 67 6.7 Veränderungen bei fraktionierter Bestrahlung mit zusätzlicher Lovastatinbehandlung ab Tag 7 68 6.7.1 Epithel der Zungenunterseite 68 6.7.1.1 Zellzahl . 68 6.7.1.2 Nachweis von iNOS 68 6.7.1.3 Nachweis von Nitrotyrosin 68 6.7.2 Immunzellen in der L. propria und L. muscularis 69 6.7.2.1 Nachweis von iNOS 69 6.7.2.2 Nachweis von Nitrotyrosin 69 6.7.2.3 Nachweis von CD105 69 6.7.3 Endothelien der L. propria und L. muscularis 70 6.8 Zusammenfassende Einschätzung der Ergebnisse 70 7 Ausblick 72 8 Zusammenfassung 73 9 Summary 75 10 Abbildungsverzeichnis 77 11 Tabellenverzeichnis 80 12 Literatur 81 13 Anhang 92 14 Danksagung 100

Einleitung: Klauenerkrankungen und Lahmheiten stellen ein großes ökonomisches sowie tierschutzrelevantes Problem in der modernen Milchviehhaltung dar. Diese werden wesentlich durch die Haltung auf harten Böden wie Beton oder Gussasphalt begünstigt. Daher werden in Rinderställen vermehrt Gummi-Laufflächenbeläge eingebaut, welche die mechanischen Belastungen und somit potentielle Schädigungen der Klauen reduzieren sollen. Die Einwirkung von Kräften in Abhängigkeit unterschiedlicher Böden auf die Klauenfußungsfläche kann mittels Druckmessung untersucht werden. Um dabei den direkten kinetischen Einfluss des Bodens auf die Fußungsfläche ermitteln zu können, sind dünne Sensorfolien nötig. Ziele der Untersuchung: Ziel der Arbeit war es, zunächst ein Ex-vivo-Belastungsmodell für isolierte Rindergliedmaßen zu etablieren, um mit einem folienbasierten Druckmesssystem den direkten kinetischen Einfluss verschiedener Untergründe auf die Fußungsfläche der Klauen zu ermitteln. Anschließend sollte dieses Messsystem erstmals unter lebenden Rindern angewendet werden. Tiere, Material und Methoden: Insgesamt wurden drei Versuche durchgeführt, in denen die kinetischen Einflüsse von Betonboden sowie mindestens einem Gummiboden der Firma Gummiwerk KRAIBURG Elastik GmbH & Co. KG anhand folgender Parameter untersucht wurden: Kraftverteilung, Belastungsfläche sowie durchschnittlicher und maximaler Druck. Die Datenerfassung erfolgte mit dem Hoof™System (Tekscan®). Zunächst wurde ein Ex-vivo-Versuch mit einem speziell für diese Messung angefertigten Belastungsgerät durchgeführt. Damit wurden zwölf linke isolierte distale Hintergliedmaßen auf Betonboden sowie drei Laufgang-Gummimatten (KARERA P, KURA P und profiKURA P) belastet. Außerdem wurde in diesem Versuch neben den oben aufgeführten Parametern zusätzlich die Kraft- und Druckverteilung innerhalb definierter Bereiche unter der Klaue analysiert. Diese Versuchsanordnung wurde anschließend in einen statischen In-vivo-Versuch mit elf auf Beton und KURA P Gummiboden stehenden, adulten Milchkühen überführt. Außerdem wurden die Sensorfolien in einem zweiten In-vivo-Versuch unter den Klauen der linken Hintergliedmaße von zehn adulten Milchkühen angebracht und die kinetischen Einflüsse von Beton und KURA P Gummiboden im Stand und beim Laufen ermittelt. Die statistischen Vergleiche zwischen den Böden wurden gepaart für die Klauen bzw. Kühe sowie zwischen den Versuchen mittels Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Test mit anschließender Post-Hoc-Korrektur nach Bonferroni-Holm berechnet. Für alle Resultate mit einer Wahrscheinlichkeit von p < 0,05 wurde eine statistische Signifikanz angenommen. Zusätzlich wurden im Laufen die Kraft-Zeit-Kurven einzeln für die laterale und mediale Klaue aufgezeichnet. Ergebnisse: In allen Versuchen sowie auf allen untersuchten Böden lastete die Kraft signifikant mehr auf den lateralen als auf den medialen Klauen. Die belastete Fläche war auf allen Gummiböden signifikant größer als auf Betonboden. Dadurch zeigten sich auf allen Gummiböden signifikant geringere Druckbelastungen als auf Betonboden: Der durchschnittliche Druck fiel im Ex-vivo-Versuch auf allen untersuchten Gummiböden im Mittel 34 - 44 % geringer aus als auf Betonboden (44,69 ± 5,39 N/cm²), während die Durchschnittsdruckwerte in den In-vivo-Versuchen auf KURA P-Gummiboden im Mittel um 16 - 21 % geringer waren als auf Beton (statisch: 32,05 ± 4,56 N/cm² bis 35,74 ± 7,66 N/cm², dynamisch: 46,60 ± 13,94 N/cm² bis 55,60 ± 9,78 N/cm²). Der auf die Klauen wirkende Maximaldruck war im Ex-vivo-Versuch auf den getesteten Gummiböden im Mittel 33 - 45 % geringer als auf Beton (130,31 ± 23,29 N/cm²) und in den In-vivo-Versuchen auf KURA P-Gummiboden im Mittel 28 - 32 % geringer als auf dem Betonboden (statisch: 92,12 ± 8,83 N/cm² bis 104,79 ± 20,40 N/cm², dynamisch: 158,47 ± 37,66 N/cm²). Die Kraft-Zeit-Kurven des dynamischen In-vivo-Versuchs zeigten weitgehend biphasische Verläufe mit lokalen Maxima bei 29 % und 79 % der Stützphase. Es traten jedoch interindividuell sowie jeweils zwischen lateralen und medialen Klauen deutliche Unterschiede im Kurvenverlauf auf. Schlussfolgerungen: Das Hoof™System konnte erfolgreich bei Rindern eingesetzt werden. Mit dem Belastungsgerät konnten standardisierte Messwiederholungen auf verschiedenen Untergründen durchgeführt werden. Künftig können damit weitere Untergründe sowie neue Klauenpflegetechniken zunächst ex vivo evaluiert werden, bevor sie an lebenden Rindern Anwendung finden. In allen Versuchen war auf Gummiboden eine mechanische Entlastung der Klauenfußungsfläche zu verzeichnen, was die Vermutung nahelegt, dass diese Böden einen Beitrag zur nachhaltigen Verbesserung der Klauengesundheit in der konventionellen Milchviehhaltung leisten können. / Introduction: Claw lesions and lameness are amongst the major problems in modern dairy husbandry. They are mainly caused by keeping the cows on hard, unyielding floors like concrete or mastic asphalt. Therefore preventively, an increasing number of farmers install rubber floorings in the walking alleys to minimize the mechanical stress to the sole and consequently reduce damage of the claws. The kinetic effect of different flooring types to the sole can be analyzed by means of pressure measurement. In order to detect the direct kinetic impact of the tested flooring, thin sensor foils capturing the interactions between claw and floor are required. Aims of the study: In the present study, an ex vivo load applicator was to be developed in order to use a foil-based pressure measurement system to determine the direct kinetic effect of different flooring types on the claws’ soles. Furthermore, this system was to be applied to live dairy cows for the first time. Materials and Methods: Three trials were conducted in which the kinetic effects of concrete and at least one rubber flooring (Gummiwerk KRAIBURG Elastik GmbH & Co. KG) were analyzed considering the following parameters: force balance, contact area, mean pressure and maximum pressure. Data acquisition was performed with the Tekscan® Hoof™System. Initially, an ex vivo trial was carried out with a purpose-built load applicator. Using this method, twelve left isolated distal hind limbs were loaded on concrete and three rubber floorings (KARERA P, KURA P and profiKURA P). Beside the parameters mentioned above, force and pressure distribution were analyzed within the separate areas of the claw’s sole. Afterwards, this test setting was transposed into a static in vivo trial with eleven adult dairy cows standing on concrete and KURA P rubber mats, respectively. Subsequently, the sensor foils were attached under the left hind limbs of ten adult dairy cows and the kinetic impacts of concrete and KURA P rubber flooring were determined during standing and walking. Statistical analysis was conducted using the Wilcoxon signed-rank test in combination with Holm-Bonferroni post hoc correction. Differences were considered to be significant at p < 0.05. In addition to the parameters mentioned above, force-time-curves of the walking cows were captured separately for the lateral and medial claw. Results: In all trials and on all tested floorings load was distributed unevenly between the claws at the expense of the lateral claw. The contact area was larger on all rubber floorings than on concrete. Therefore, the mean and maximum pressure loads were lower on all rubber floorings compared to concrete: In the ex vivo trial the mean pressure was, on average, 34 - 44 % lower on all rubber floorings than on concrete (44.69 ± 5.39 N/cm²), while in the in vivo measures the mean pressure was, on average, 16 - 21 % lower on KURA P rubber flooring compared to concrete (static: between 32.05 ± 4.56 N/cm² and 35.74 ± 7.66 N/cm², dynamic: between 46.60 ± 13.94 N/cm² and 55.60 ± 9.78 N/cm²). The maximum pressure loads in the ex vivo measures were, on average, 33 - 45 % lower on the tested rubber floorings than on concrete (130.31 ± 23.29 N/cm²) and in the in vivo trials, on average, 28 - 32 % lower on KURA P rubber flooring compared to concrete (static: between 92.12 ± 8.83 N/cm² and 104.79 ± 20.40 N/cm², dynamic: 158.47 ± 37.66 N/cm²). The force-time-curves of the dynamic in vivo study essentially showed biphasic curve progression with local peaks at 29 and 79 % of the stance phase. However, considerable differences in the curve progression between individuals as well as between the respective lateral and medial claw were found. Conclusions: The Hoof™System was applied successfully in dairy cattle claws for the first time. With the load applicator standardized repeated measurements on different floorings were conducted. In the future, more flooring systems as well as novel claw trimming methods can be evaluated using this setup before they are applied on live cattle. In all trials, a mechanical relief for the sole on the rubber floorings was determined. This leads to the conclusion that these floorings may contribute to a sustainable improvement of claw health in conventional dairy husbandry.

Zusammenfassung Ulrike Jörn Untersuchung des Glukose-, Harnstoff- und Kreatiningehalts in der Tränenflüssigkeit bei Katzen mit normalen und erhöhten Blutplasmawerten Klinik für Kleintiere der Veterinärmedizinischen Fakultät, Universität Leipzig Eingereicht im Februar 2018, verteidigt im Oktober 2018 73 Seiten, 13 Abbildungen, 20 Tabellen, 208 Literaturangaben Die Entnahme von Tränenflüssigkeit und Untersuchung von klinisch relevanten Metaboliten ist derzeit ein hochinteressantes Forschungsthema in der Diabetesforschung beim Menschen. Auch für die Tiermedizin ist dieses schnelle und einfache Verfahren relevant und könnte Blutuntersuchungen ergänzen, reduzieren oder sogar ersetzen. Aufgrund der Minimalinvasivität eignet sich die Tränenanalyse insbesondere bei der stressempfindlichen Katze und trägt so zum Tierwohl bei. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt gibt es keine Untersuchungen der Glukosekonzentration bei der Katze. Die derzeit vorliegenden Untersuchungen beinhalten die semiquantitative Untersuchung der Harnstoffkonzentration bei Hunden und Katzen und die quantitative Untersuchung der Harnstoff- und Kreatininkonzentration beim Pferd. Ziele dieser Arbeit waren (1) die Bestimmung eines geeignetes Material für eine praktikable Tränenentnahme und (2) die quantitative Analyse der Metaboliten Glukose, Harnstoff und Kreatinin in der Tränenflüssigkeit von Katzen mit normalen und erhöhten Blutplasmakonzentrationen. Dazu wurden zunächst an einer kleineren Anzahl an Tieren (n=13) die Materialien Kapillare, Filterpapierstreifen und Polyurethanschwamm auf die Kriterien Handhabung, Verletzungsgefahr, Flüssigkeitsaufnahme und -abgabe und Entnahmezeit getestet. Im Anschluss wurde aufgrund der Praktikabilität der Polyurethanschwämme die quantitative Analyse bei 60, 72 und 48 Katzen durchgeführt. In der statistischen Untersuchung wurde kein signifikanter Unterschied für Glukose und Harnstoff zwischen beiden Augen bestimmt. Die lakrimale Glukosekonzentration konnte bei 60 Katzen erfasst werden und lag mit 16 % deutlich unter der Glukosekonzentration des Blutplasmas. Es wurde eine moderate Korrelation zwischen Tränenflüssigkeit und Blutplasma gefunden (r=0,743; p<0,001). Bei einem Cut-Off-Wert von 1,6 mmol/l waren Sensitivität und Spezifität 90 % und 81%. Harnstoff konnte bei 72 Katzen in der Tränenflüssigkeit bestimmt werden und lag mit 7 % etwas über der Glukosekonzentration des Blutplasmas. Es wurde eine starke Korrelation zwischen Tränenflüssigkeit und Blutplasma nachgewiesen (r=0,971; p<0,0001). Bei einem Cut-Off-Wert von 14,35 mmol/l lagen Sensitivität und Spezifität bei 100 %. Die Ergebnisse der lakrimalen Kreatininbestimmung (n=48) konnten nur deskriptiv beschrieben werden, da viele Tiere Konzentrationen unter der gerätespezifischen Nachweisgrenze von 18 µmol hatten. Die Konzentrationen in der Tränenflüssigkeit bei Katzen mit normalen und erhöhten Blutplasmawerten lagen dabei deutlich unter der Konzentration des Blutplasmas. Diese Arbeit zeigt, dass die Entnahme, Verarbeitung und Analyse von den Metaboliten Glukose, Harnstoff und Kreatinin in der Tränenflüssigkeit möglich ist. Die vorliegenden Ergebnisse der quantitativen Studie sind trotz Limitationen ein wichtiger Beitrag für die Etablierung neuer minimalinvasiver Verfahren durch Nutzung der Tränenflüssigkeit zur Diagnostik bei der Katze.:Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 4 2.1 Aufbau und Funktion des Tränenfilmes 4 2.2 Übertritt von Metaboliten in die Tränenflüssigkeit 5 2.2.1 Permeabilität von Kornea und Konjunktiva 5 2.2.1.1 Aufbau und Funktion der Kornea 6 2.2.1.2 Aufbau und Funktion der Konjunktiva 6 2.2.1.3 Zusätzliche Permeabilitätsfaktoren 7 2.2.2 Übertritt von Glukose in die Tränenflüssigkeit 8 2.2.2.1 Untersuchung der lakrimalen Glukosekonzentration 8 2.2.2.2 Transportsysteme für Glukose 10 2.2.2.3 Veränderungen von Kornea und Konjunktiva bei Diabetes mellitus 11 2.2.2.4 Anwendung der lakrimalen Glukosemessung in Human- und Tiermedizin 13 2.2.3 Übertritt von Harnstoff in die Tränenflüssigkeit 14 2.2.3.1 Untersuchung der lakrimalen Harnstoffkonzentration 14 2.2.3.2 Transportsysteme für Harnstoff 15 2.2.4 Übertritt von Kreatinin in die Tränenflüssigkeit 17 2.2.4.1 Untersuchung der lakrimalen Kreatininkonzentration 17 2.2.4.2 Metabolismus des Kreatinins 18 2.2.4.3 Sekretion von Kreatinin durch Transportsysteme (OCTS, MATE, MDR1) 19 2.2.5 Veränderungen der Kornea und Konjunktiva bei Niereninsuffizienz 20 2.2.6 Vergleich der Metabolitkonzentrationen in beiden Augen 21 2.3 Methodische Verfahren zur Entnahme von Tränenflüssigkeit 21 2.3.1 Tränenentnahme mit Kapillaren 21 2.3.2 Tränenentnahme mit Filterpapierstreifen 22 2.3.3 Tränenentnahme mit Polyurethantupfer, Zelluloseacetat und Polyesterkegel 23 2.3.4 Experimentelle Materialuntersuchungen zum Aufnahme- und Abgabeverhalten 24 3 Material und Methoden 26 3.1 Testmaterialien zur Tränenentnahme 26 3.2 In-vitro-Vorversuche 26 3.2.1 Untersuchung der Flüssigkeitsaufnahme der Materialien 26 3.2.2 Untersuchung der Flüssigkeitsabgabe der Materialien 27 3.3 In-vivo-Studien 29 3.3.1 Untersuchte Katzen 29 3.3.2 Durchführung der In-vivo-Versuche 30 3.4 Statistische Analysen 35 4 Ergebnisse 37 4.1 In-vitro-Versuche 37 4.1.1 Untersuchung der Flüssigkeitsaufnahme der Materialien 37 4.1.2 Untersuchung der Flüssigkeitsabgabe der Materialien 37 4.2 In-vivo-Studien 39 4.2.1 Vergleich der verschiedenen Materialien an der Katze 39 4.2.2 Quantitative Bestimmung der Glukosekonzentration 40 4.2.2.1 Vergleich der Tränenkonzentrationen untereinander 41 4.2.2.2 Vergleich der Tränenkonzentration mit dem Blutplasma 44 4.2.3 Quantitative Bestimmung der Harnstoffkonzentration 47 4.2.3.1 Vergleich der Tränenkonzentrationen untereinander 48 4.2.3.2 Vergleich der Tränenkonzentrationen mit dem Blutplasma 50 4.2.4 Quantitative Bestimmung der Kreatininkonzentration 53 5 Diskussion 56 5.1 In-vitro-Versuche 56 5.2 In-vivo-Versuche 56 5.2.1 Anwendung der verschiedenen Testmaterialien an der Katze 56 5.2.1.1 Handhabung der Probenentnahme 57 5.2.1.2 Entnahmezeit und Volumen 58 5.2.2 Quantitative Bestimmung der Glukosekonzentration 59 5.2.3 Quantitative Bestimmung der Harnstoffkonzentration 63 5.2.4 Quantitative Bestimmung der Kreatininkonzentration 65 5.3 Klinische Relevanz dieser Untersuchungen 67 6 Zusammenfassung 70 7 Summary 72 8 Literaturverzeichnis 74

Der Riss des vorderen Kreuzbandes ist die häufigste Lahmheitsursache der Hintergliedmaße beim Hund. In der Literatur werden verschiedene Operations-methoden zur Therapie des Kreuzbandrisses beschrieben. Ein dynamisches Verfah-ren stellt hierbei die TTA (Tibial Tuberosity Advancement) dar. Bei dieser Operation wird die Crista tibiae kranial verlagert, um einen Patellarsehnenwinkel (PTA) von 90° zum Tibiaplateau zu erreichen. In in vitro Untersuchungen konnte damit eine Aufhebung der kranio-kaudalen Scherkräfte, welche bei einem kreuzbandinsuffizienten Kniegelenk vorliegen, erreicht und die Stabilität des Kniegelenkes nach TTA wieder hergestellt werden. Ungeachtet dessen bestehen Hinweise auf eine persistierende Instabilität in vivo. Anhand der fluoroskopischen Kinematografie erfolgte eine Bewegungsanalyse der Kniegelenke von Hunden in vivo nach klassischer TTA sowie TTA-2. Zudem wurden mögliche Einflussfaktoren hinsichtlich des Erfolges der TTA-Technik untersucht. Die Arbeit ist in zwei Studien unterteilt. In der 1. Studie erfolgte die retrospektive Untersuchung von 10 Hundekniegelenken nach traditioneller TTA. Im Gegensatz dazu bezog sich die prospektive Studie 2 auf Kniegelenke nach einer TTA-2 Operation (n = 15). Die Hunde wurden orthopädisch untersucht und wiesen praeoperativ einen kompletten kranialen Kreuzbandriss auf. In der Arthroskopie bestätigte sich der komplette Riss und es erfolgte eine Untersuchung der Menisken, gegebenenfalls mit anschließender Meniskuschirurgie. In beiden Studien wurden die Hunde unilateral und uniplanar fluoroskopisch-kinematografisch untersucht, während sie im Schritt auf einem Laufband geführt wurden. Je Patient erfolgte eine Ganganalyse prae- und eine weitere 6-8 Wochen post operationem. Die Röntgenvideoaufnahmen wurden visuell von drei verschiedenen Untersuchern auf das Vorliegen einer kranio-kaudalen Translation beurteilt. Weiterhin wurden von allen Tieren der prae- und postoperative PTA sowie der Extensionswinkel bestimmt. Da ein aus der Literatur bekannter möglicher Einflussfaktor eine Unterkorrektur (PTA > 90°, zu kleine Cage-Größe) ist, wurde in der Studie 2 bei der Operationsplanung auf das Erreichen eines PTA ≤ 90° geachtet. In Studie 1 lag das mittlere Alter der Patienten bei 4,7 Jahren und das Gewicht bei 27,3 kg. Bei der arthroskopischen Untersuchung wiesen vier Gelenke Meniskusläsionen auf. Die postoperative Ganganalyse zeigte bei 90 % (9 von 10) eine persistierende Instabilität nach TTA, wobei der mittlere PTA 92,4° betrug. In der Studie 2 hatten die Tiere ein mittleres Alter von 7,0 Jahren und ein Gewicht von 31,2 kg. Bei der Mehrzahl der Patienten (n = 11) konnte ein Meniskusschaden diagnostiziert werden, wobei hauptsächlich mediale Korbhenkelrisse eine Rolle spielten. Die fluoroskopische Kinematografie zeigte bei 73,3 % der Patienten eine bestehende Instabilität nach TTA-2. Der mittlere PTA lag bei 88,5°. Im Gegensatz zu den Ergebnissen der in vitro Untersuchungen ist die überwiegende Anzahl der Kniegelenke nach Versorgung eines kranialen Kreuzbandrisses mit TTA bzw. TTA-2 persistierend instabil. Ungeachtet dessen wiesen alle Patienten eine klinische Verbesserung der Lahmheit auf. Während die Er-gebnisse der Studie 1 noch eine Unterkorrektur (postoperativer PTA > 90°) als mögliche Ursache für die Kniegelenksinstabilität nahelegen, konnte dies im Rahmen der Studie 2 wiederlegt werden. Inwieweit die Menisken als stabilisierender Faktor eine Rolle spielen, kann anhand der vorliegenden Arbeit nicht eindeutig geklärt werden. / Cranial cruciate ligament ruptures are the most common cause of hind limb lameness in dogs. Various surgical therapeutical methods are described in the literature to successful cure the cranial cruciate ligament rupture. Amongst those the dynamic technique TTA (tibial tuberosity advancement) is described. During this procedure, the Crista tibiae is shifted cranially to produce a patellar tendon angle (PTA) of 90°. It has been shown during in vitro studies that cranio-caudal shear forces that occur after cranial cruciate ligament rupture are clearly neutralized. This results in a completely stable stifle after TTA. However, evidence for persistent instabilities after TTA exist in vivo. Fluoroscopic gait analysis of the canine stifle in vivo after treatment with classical TTA and TTA-2 was performed. Furthermore, potential factors influencing a successful outcome of the TTA-technique were examined. This study is subdivided in two parts. During the 1st study a retrospective analysis of 10 canine stifles after classical TTA was undertaken, while the 2nd study was performed prospectively on stifles treated with a TTA-2 (n = 15). The dogs were examined orthopedically prior to surgery and suffered from a complete cranial cruciate ligament rupture. This was confirmed by arthroscopy which was further used to evaluate the meniscal status and to perform a meniscal surgery, if necessary. Fluoroscopic-kinematographic gait analyses were carried out prior to and 6-8 weeks after TTA by unilateral and uniplanar recording on all dogs while they were walking on a treadmill. The video sequences were analysed regarding the presence or absence of cranio-caudal movement by three independent investigators. Moreover, the pre- and post-surgical PTA and stifle angle were recorded. According to the literature undercorrected stifles (PTA > 90°, inappropriate small cage size) were identified as a possible cause of post-surgical instability. Therefore, special emphasis paid on surgical planning during study 2 to achieve a PTA ≤ 90° by TTA-2. The mean age of the patients in the 1st study was 4.7 years and their mean body weight 27.3 kg. Four joints showed meniscal lesions during the arthroscopic examination. During fluoroscopic gait analysis a persistent instability after TTA was present in 90 % (9 of 10) of the stifles. The median PTA was 92.4°. In the 2nd study the mean body weight was 31.2 kg and the mean age 7.0 years. Meniscal injuries were diagnosed in the majority of the patients (n = 11). Most of them were suffering from medial bucket handle tears. After performing TTA-2 73.3 % of the stifles showed a persistent instability during the fluoroscopic gait analysis. The mean PTA was 88.5°. Contrary to the results of in vitro studies, the majority of stifles after treatment of a cranial cruciate ligament rupture with a TTA or TTA-2 remain to be persistently instable. Nevertheless, all dogs clinically improved regarding the degree of lameness. While the results of the 1st study suggest an undercorrection (post-surgical PTA > 90°) as a possible cause of stifle instability, this could not be proven during the 2nd study. The role of the menisci as a stabilizer of the canine stifle could not be finally elucidated by the present work.

Zielstellung: Ziel dieser kumulativen Dissertationsarbeit war die vergleichende Untersuchung der Wirtsantwort in verschiedenen Mauslinien nach Infektion mit Streptobacillus (S.) moniliformis und Rodentibacter (R.) pneumotropicus mit Anzeigeparametern für die Klinik, die Pathologie und die Immunantwort. Es sollten neue erregerspezifische enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) evaluiert und durch die Bestimmung der Immunglobulin G (IgG)-Subklassen mausstammspezifische Unterschiede in der Immunantwort aufgezeigt werden. Darüber hinaus waren Sentinelsysteme zu bewerten. Material und Methoden: Es wurden BALB/c und C57BL/6-Mäuse intranasal mit S. moniliformis- oder R. pneumotropicus infiziert und mit Kontaktsentinels vergesellschaftet. Zusätzlich wurde benutzte Einstreu der Infektionskäfige auf Käfige mit nichtinfizierten CD1-Mäusen (Einstreu-Sentinels) übertragen. Die Infektionsgruppen wurden über 4 Wochen, die Sentinels mindestens 7 Wochen alle 12 Stunden klinisch untersucht und die Verläufe dokumentiert. Am Ende der Experimente bzw. bei Erreichen spezifischer Abbruchkriterien wurden die Mäuse tierschutzgerecht euthanasiert und definierte Organproben für pathohistologische und bakteriologische Untersuchungen gewonnen. Die Erreger wurden dabei massenspektrometrisch sowie mittels polymerase chain reaction (PCR) differenziert und in Proben des Respirationstraktes quantitativ erfasst. Erregerspezifische Antikörper wurden in tracheonasaler Spülflüssigkeit und im Serum in eigens etablierten ELISA‘s auf Basis von Ganzzellextrakten bestimmt. Weiterhin erfolgte die Messung des Verhältnisses der IgG-Subtypen IgG1 und IgG2 im ELISA. Ergebnisse: Der Infektionsversuch mit S. moniliformis bestätigte mit einer Mortalität von 75% die bekannte hohe Infektionsanfälligkeit der C57BL/6-Mäuse im Gegensatz zu BALB/c, die keine Krankheitsanzeichen entwickelten. Die wichtigsten pathologischen Manifestationen waren eitrig-nekrotisierende Lymphadenitiden und Pneumonien in Verbindung mit der Reisolation des Infektionsstammes. Mithilfe des etablierten ELISA‘s gelang der Nachweis erregerspezifischer IgG-Antikörper im Serum der Tiere beider Linien. Bei den Kontaktsentinels konnte, bis auf eine Ausnahme, weder kulturell, noch serologisch eine Infektion nachgewiesen werden. Gleiches gilt für alle Einstreu-Sentinels. Molekularbiologisch wurde aber Erreger-DNA in den Lungen der Sentinels festgestellt. Die Infektion mit einem R. pneumotropicus Stamm, welcher genotypisch positiv für alle drei bekannten RTX-Toxine dieses Erregers war, führte zu einer unerwartet hohen Morbidität und Mortalität in beiden Mauslinien. In frühzeitig euthanasierten Tieren beider Linien konnten katarrhalisch-eitrige bis nekrotisierende Bronchopneumonien sowie eine Dissemination des Belastungsstammes in zahlreiche innere Organe nachgewiesen werden. In überlebenden Tieren beider Linien wurde eine deutliche Kolonisation respiratorischer Schleimhäute mit dem Belastungsstamm trotz z.T. hoher mukosaler IgA-Spiegel und Serokonversion im Blut nachgewiesen. Überlebende C57BL/6 Mäuse zeigten eine signifikant niedrigere Bakterienlast in inneren Organen als BALB/c Mäuse. In allen Kontaktsentinels, aber nicht in einem einzigen Einstreu-Sentinel, konnte kulturell und indirekt serologisch eine Infektion mit R. pneumotropicus nachgewiesen werden. Die Bestimmung der IgG-Subklassen in den Seren der C57BL/6-Mäuse beider Infektionsstudien ergab eine Verschiebung des Verhältnisses IgG2/IgG1 von unter 0,8 vor zu über 1,6 nach Infektion. Dies weist auf eine T-Helferzell (Th) 1-dominierte Immunantwort hin. BALB/c-Mäuse behielten dagegen ein Verhältnis unter 0,8 auch nach der Infektion bei, sodass auf eine Th2- Antwort zu schließen war. Schlussfolgerungen: Sowohl für S. moniliformis als auch für R. pneumotropicus konnten Tiermodelle mit diversen Anzeigeparametern etabliert werden, welche für Folgestudien zur Pathogenese oder Immunprophylaxe genutzt werden können. Für beide Erreger wurden neue sensitive und spezifische ELISA-Protokolle in die Diagnostik eingeführt. Kontaktsentinels, aber nicht Einstreu-Sentinels, sind gut geeignet, um R. pneumotropicus-Infektionen nachzuweisen. Die beobachtete stammspezifische Klinik, Pathologie und Immunantwort der C57BL/6-Mäuse nach experimenteller S. moniliformis-Infektion sprach für eine pathologische Th1-Immunantwort. Im Gegensatz dazu war im R. pneumotropicus – Infektionsversuch die Th1-Immunantwort der C57BL/6-Mäuse mit einer effektiveren Reduktion des Erregers in inneren Organen assoziiert. Die unerwartet hohe Morbidität und Mortalität im R. pneumotropicus –Infektionsversuch weist auf eine besonders hohe Virulenz des eingesetzten Stammes hin, sodass in dieser Arbeit erstmalig ein septikämischer Verlauf in Wildtyp-Mäusen nach intranasaler R. pneumotropicus-Infektion nachgewiesen werden konnte.:Inhaltsverzeichnis (I) Abkürzungsverzeichnis (III) 1 Einleitung (1) 2 Literatur (3) 2.1 Streptobacillus moniliformis (3) 2.1.1 Allgemeine Charakteristika (3) 2.1.2 Differenzierung von Streptobacillus spp.(4) 2.1.3 Serologische Methoden zum indirekten Nachweis einer Streptobacillus moniliformis - Infektion (5) 2.1.4 Epidemiologie der durch Streptobacillus moniliformis hervorgerufenen Zoonose (6) 2.1.5 Klinik und Pathologie der Streptobacillus moniliformis-Infektion bei Nagetieren (8) 2.1.6 Klinik und Pathologie der Streptobacillus moniliformis-Infektion in Menschen und anderen Nebenwirten (9) 2.1.7 Pathogenese und Virulenzfaktoren (10) 2.1.8 Prävalenz in Nagern (11) 2.1.9 Sanierung Streptobacillus moniliformis infizierter Nagetierbestände und Prävention (12) 2.2 Rodentibacter (R.) pneumotropicus und heylii (Pasteurella (P.) pneumotropica Biotyp Jawetz und Heyl) (14) 2.2.1 Allgemeine Charakteristika (14) 2.2.2 Ursprüngliche Einteilung in Biotypen und Reklassifikation zu Rodentibacter spp. (14) 2.2.3 Differenzierung von Rodentibacter spp. (15) 2.2.4 Serologische Methoden zum indirekten Nachweis einer Rodentibacter- Infektion (15) 2.2.5 Übertragung (15) 2.2.6 Klinik und Pathologien der Rodentibacter-Infektion in Nagern (16) 2.2.7 Pathogenese und Virulenzfaktoren (18) 2.2.8 Prävalenz (19) 2.2.9 Sanierung Rodentibacter pneumotropicus infizierter Nagetierbestände und Prävention (20) 2.3 Mäuse als Versuchstiere (22) 2.3.1 Inzucht-Stämme (22) 2.3.1.1 Merkmale, Verwendung und Historie der BALB/c-Wildtypmäuse (22) 2.3.1.2 Merkmale, Verwendung und Historie der C57BL/6-Wildtypmäuse (23) 2.3.1.3 Unterschiede der Immunreaktionen in C57BL/6- und der BALB/c- Mäusen (23) 2.3.2 Auszucht-Stämme (24) 2.3.2.1 Merkmale, Verwendung und Historie der CD1-Wildtypmäuse (24) 2.4 Gesundheitsmonitoring in Labortierhaltungen (25) 2.4.1 Empfehlungen der Federation of Laboratory Animal Science Associations (FELASA) (25) 2.4.2 Sentinelsysteme für das Gesundheitsmonitoring in Labormausbeständen (26) 3 Publikationen (28) 3.1 Fornefett J, Krause J, Klose K, Fingas F, Hassert R, Eisenberg T, Grunwald T, Müller U, Schrödl W, Baums CG. Comparative analysis of clinics, pathologies and immune responses in BALB/c and C57BL/6J mice infected with Streptobacillus moniliformis. Microbes and Infection. 2018;20(2):101-110 (28) 3.2 Fornefett J, Krause J, Klose K, Fingas F, Hassert R, Benga L, Grunwald T, Müller U, Schrödl W, Baums CG. Comparative analysis of humoral immune responses and pathologies of BALB/c and C57BL/6 wildtype mice experimentally infected with a highly virulent Rodentibacter pneumotropicus (Pasteurella pneumotropica) strain. BMC Microbiology. 2018;18(1):45 (39) 4 Übergreifende Diskussion (51) 5 Zusammenfassung (59) 6 Summary (61) 7 Literaturverzeichnis (63) 7.1 Fachliteratur (63) 7.2 Internet (76) 7.3 Gesetzestexte (78) Anhang (79) i Ergänzende Abbildungen (79) ii Ergänzendes Material zu 3.1 “Comparative analysis of clinics, pathologies and immune responses in BALB/c and C57BL/6J mice infected with Streptobacillus moniliformis” (81) iii Ergänzendes Material zu 3.2 “Comparative analysis of humoral immune responses and pathologies of BALB/c and C57BL/6 wildtype mice experimentally infected with a highly virulent Rodentibacter pneumotropicus (Pasteurella pneumotropica) strain” (83) Liste mit weiteren Veröffentlichungen Danksagung / Objective: Aim of this cumulative doctoral thesis was the comparative analysis of the host response in different mice strains infected with Streptobacillus (S.) moniliformis and Rodentibacter (R.) pneumotropicus with readout parameters for clinics, pathology and immune response. New pathogen specific enzyme linked immunosorbent assay’s (ELISA) were evaluated. Differentiation of immunoglobulin (Ig) G subclasses was conducted to reveal differences in the immune response between the two mice strains. Furthermore, sentinel systems were assessed. Materials and methods: BALB/c and C57BL/6 mice were infected intranasally with S. moniliformis or R. pneumotropicus and housed together with contact sentinels. Soiled bedding from infection cages was transmitted to cages with uninfected CD1 mice (bedding sentinels). Infection groups were observed for 4 weeks, sentinels for at least 7 weeks and the clinical course was documented. At the end of the experiments or when predefined termination criteria were reached, animals were humanely killed. Predefined organ samples were collected for pathohistological and bacteriological screenings. Pathogens were differentiated via mass spectrometry and via polymerase chain reaction (PCR). The specific bacterial load was quantified in samples of the respiratory tract. Pathogen-specific antibodies were detected in tracheonasal lavages and sera using newly established ELISAs based on whole cell extracts. Determination of the ratios of the IgG subtypes (IgG1 to IgG2) was conducted using ELISAs. Results: The S. moniliformis experiment confirmed the known high susceptibility of C57BL/6 mice with a mortality of 75%. This was in contrast to BALB/c, which developed no signs of illness. The major pathologies were purulent-necrotizing inflammations of the lymph nodes and the lung associated with detection of the challenge strain. Specific IgG-antibodies were detected in sera of both mice strains by the newly established ELISAs. In contact and bedding sentinels the infection was not detected by culture or indirectly by serology, except for one contact sentinel. However, pathogen DNA was detectable in the lungs of these animals via PCR. The infection with the R. pneumotropicus strain, which is genotypically positive for all 3 known RTX toxins of this pathogen, leaded to an unexpected high morbidity and mortality in both mice strains. In early losses a catharal-purulent to necrotizing bronchopneumonia as well as dissemination of the challenge strain in various inner organs was recorded. Efficient colonization of the respiratory mucosa through the challenge strain was detected in survivors of both lines despite high mucosal IgA levels and seroconversion in the blood. Surviving C57BL/6 mice showed a significant lower bacterial burden in inner organs than BALB/c. All contact sentinels were culturally and serologically positive for R. pneumotropicus infection in contrast to all bedding sentinels. Differentiation of IgG subclasses in sera of C57BL/6 mice of both experiments revealed a shift of the IgG2/IgG1 ratio from 0.8 prior to infection to 1.6 post infection suggesting a T helper (Th) 1-prone immune response. BALB/c mice remained under 0.8 after infection indicating a Th2-prone immune response. Conclusions: New animal models with various readout parameters were established for both S. moniliformis and R. pneumotropicus. These models can be used in future studies on pathogenesis and immunoprophylaxis. Sensitive und specific ELISA-protocols were established for both pathogens. Contact sentinels but not bedding sentinels are appropriate for detection of R. pneumotropicus-infections. The observed distinct clinic, pathology and immune response of C57BL/6 mice experimentally infected with S. moniliformis indicated on the one hand a pathological Th1 immune response. On the other hand, the Th1 response of C57BL/6 mice to R. pneumotropicus infection was associated with a more efficient clearance of the challenge strain in internal organs. The unprecedented high morbidity and mortality in the R. pneumotropicus experiment indicates high virulence of this strain. Accordingly, this work revealed for the first time septicaemia in wildtype mice after intranasal R. pneumotropicus-infection.:Inhaltsverzeichnis (I) Abkürzungsverzeichnis (III) 1 Einleitung (1) 2 Literatur (3) 2.1 Streptobacillus moniliformis (3) 2.1.1 Allgemeine Charakteristika (3) 2.1.2 Differenzierung von Streptobacillus spp.(4) 2.1.3 Serologische Methoden zum indirekten Nachweis einer Streptobacillus moniliformis - Infektion (5) 2.1.4 Epidemiologie der durch Streptobacillus moniliformis hervorgerufenen Zoonose (6) 2.1.5 Klinik und Pathologie der Streptobacillus moniliformis-Infektion bei Nagetieren (8) 2.1.6 Klinik und Pathologie der Streptobacillus moniliformis-Infektion in Menschen und anderen Nebenwirten (9) 2.1.7 Pathogenese und Virulenzfaktoren (10) 2.1.8 Prävalenz in Nagern (11) 2.1.9 Sanierung Streptobacillus moniliformis infizierter Nagetierbestände und Prävention (12) 2.2 Rodentibacter (R.) pneumotropicus und heylii (Pasteurella (P.) pneumotropica Biotyp Jawetz und Heyl) (14) 2.2.1 Allgemeine Charakteristika (14) 2.2.2 Ursprüngliche Einteilung in Biotypen und Reklassifikation zu Rodentibacter spp. (14) 2.2.3 Differenzierung von Rodentibacter spp. (15) 2.2.4 Serologische Methoden zum indirekten Nachweis einer Rodentibacter- Infektion (15) 2.2.5 Übertragung (15) 2.2.6 Klinik und Pathologien der Rodentibacter-Infektion in Nagern (16) 2.2.7 Pathogenese und Virulenzfaktoren (18) 2.2.8 Prävalenz (19) 2.2.9 Sanierung Rodentibacter pneumotropicus infizierter Nagetierbestände und Prävention (20) 2.3 Mäuse als Versuchstiere (22) 2.3.1 Inzucht-Stämme (22) 2.3.1.1 Merkmale, Verwendung und Historie der BALB/c-Wildtypmäuse (22) 2.3.1.2 Merkmale, Verwendung und Historie der C57BL/6-Wildtypmäuse (23) 2.3.1.3 Unterschiede der Immunreaktionen in C57BL/6- und der BALB/c- Mäusen (23) 2.3.2 Auszucht-Stämme (24) 2.3.2.1 Merkmale, Verwendung und Historie der CD1-Wildtypmäuse (24) 2.4 Gesundheitsmonitoring in Labortierhaltungen (25) 2.4.1 Empfehlungen der Federation of Laboratory Animal Science Associations (FELASA) (25) 2.4.2 Sentinelsysteme für das Gesundheitsmonitoring in Labormausbeständen (26) 3 Publikationen (28) 3.1 Fornefett J, Krause J, Klose K, Fingas F, Hassert R, Eisenberg T, Grunwald T, Müller U, Schrödl W, Baums CG. Comparative analysis of clinics, pathologies and immune responses in BALB/c and C57BL/6J mice infected with Streptobacillus moniliformis. Microbes and Infection. 2018;20(2):101-110 (28) 3.2 Fornefett J, Krause J, Klose K, Fingas F, Hassert R, Benga L, Grunwald T, Müller U, Schrödl W, Baums CG. Comparative analysis of humoral immune responses and pathologies of BALB/c and C57BL/6 wildtype mice experimentally infected with a highly virulent Rodentibacter pneumotropicus (Pasteurella pneumotropica) strain. BMC Microbiology. 2018;18(1):45 (39) 4 Übergreifende Diskussion (51) 5 Zusammenfassung (59) 6 Summary (61) 7 Literaturverzeichnis (63) 7.1 Fachliteratur (63) 7.2 Internet (76) 7.3 Gesetzestexte (78) Anhang (79) i Ergänzende Abbildungen (79) ii Ergänzendes Material zu 3.1 “Comparative analysis of clinics, pathologies and immune responses in BALB/c and C57BL/6J mice infected with Streptobacillus moniliformis” (81) iii Ergänzendes Material zu 3.2 “Comparative analysis of humoral immune responses and pathologies of BALB/c and C57BL/6 wildtype mice experimentally infected with a highly virulent Rodentibacter pneumotropicus (Pasteurella pneumotropica) strain” (83) Liste mit weiteren Veröffentlichungen Danksagung

Die equine Regenerationsmedizin versucht nach einer Sehnenverletzung (oberflächliche, tiefe Beugesehne: OBS, TBS) oder Bandverletzung (Fesselträger FT) die konsekutive Narbenbildung mit intraläsional applizierten potenziell regenerativen Therapeutika (prT) zu vermeiden. PrT sind mesenchymale stromale multipotente Progenitorzellen (MSC) aus unterschiedlichen Gewebequellen, sowie blutzellbasierende - meist Platelet Rich Plasma (PRP) - oder azelluläre Blutprodukte. Ein Langzeiterfolg ist noch nicht evident nachgewiesen; die Arbeit möchte dazu beitragen, die bestehende Lücke zu schließen. Die Arbeitsfrage lautet: Wie kann mit einer einzigen quantitativen Effektvariable bei Sportpferden, die nach einer natürlich entstandenen Erkrankung der OBS,TBS oder FT konservativ, mit kontrollierter Bewegung allein (KtrB) oder regenerativ (PrTB) behandelt werden, die ‚langfristige Gebrauchsfähigkeit’ (GF) valide gemessen und bisherige Studienergebnisse verglichen werden? Material: Inkludiert sind 51 in vivo Studien (1983-2016) entsprechend der Arbeitsfrage. Exkludiert sind in vivo Studien mit künstlich induzierten Erkrankungen, mit konventioneller oder chirurgischer Behandlung sowie in vitro Studien Methoden: Da die Studienergebnisse nicht direkt vergleichbar sind, wird ein evidenzbasiertes einfaches Evaluationsmodell mit der neuen quantitativen Effektgröße 'Gebrauchsfähigkeitsrate' GFR entworfen. Die metaanalytische gepoolte Reanalyse kann damit unabhängig von den Ergebnissen der Primärstudien die GF der Sportpferde neu bewerten. Als maßgebliche Einflussfaktoren auf GF werden u.a. definiert: Gewebestruktur, prT, sportliche Disziplin, Läsionsgrad, Altersklasse der Pferde, Prüfzeitdauer nach Rehabilitation zur Kontrolle des ‚Erfolgsmerkmals’ (EM) auf ein Rezidiv. Die Daten werden aus den Studien extrahiert und zu sog. Behandlungsgruppen (BehG) zusammengefasst. Nach Gewebestruktur (OBS-TBS, FT-Ursprung/-Körper/-Schenkel) und Behandlungsform (KtrB, PrTB) geordnete BehG werden soweit vergleichbar zu größeren BehG mit präziserem GFR gepoolt. Der Effektunterschied zwischen prT wird gegebenenfalls statistisch gesichert. Als EM ist definiert: 'Nach Rehabilitation kehren die Sportpferde zur Arbeit auf (mindestens) dem ursprünglichen Leistungsniveau zurück'. Die Erfolgsrate bzgl. EM ist E. In der Prüfzeitdauer nach Rehabilitation wird die Rezidivrate (R) ermittelt. E und R ergeben die Effektgröße GFR = E(1-R). Diese wird mittels 3 ganzzahliger Variablen A, B, C normiert: GFR = (N-A-B-C)/(N-A). A, B, C sind disjunkte Fallgruppen der N Patienten einer BehG. Die standardisierte Studiendauer ergibt sich aus der projektierten Rehabilitationsdauer (proj. Reha) und der ‚standardisierten Prüfzeit’ (P). Im Konsens mit den untersuchten Studien ist sie bei OBS-TBS 3 Jahre (1 Jahr proj. Reha + 2 Jahre P), beim FT 2,25 Jahre (0,75 Jahre proj. Reha + 1,5 Jahre P). Ergebnisse und Schlussfolgerung: Bei der OBS erscheint die Chance (OR, odds ratio) auf die zweijährige GF mit Amnion-MSC (2GFR = 94,1 %, n* = 34) 7-fach größer (OR = 7,2 [1,7-31,4]) sowohl vs. Knochenmark-MSC (2GFR = 68,8 %, n* = 145) als auch 9-fach größer (OR = 9,7 [2,1-45]) vs. PRP (2GFR = 60,4 %, n* = 51) sowie 11-fach größer (OR = 11,4 [2,5-52,1]) vs. KtrB (2GFR = 57,5 %, n* = 60). Erstmals kann bei diesen prT die Effektdifferenz dGFR > 25 % mittels Poweranalyse per Signifikanznachweis (Power >90 %; p < 0,025) durch die erforderliche Fallzahl statistisch gesichert werden. Allerdings stützt sich das Ergebnis für Amnion-MSC noch auf nur eine Studie. Bei TBS und FT fehlen Vergleichsgruppen noch. Da replizierbare wissenschaftliche Ergebnisse mit hoher interner und externer Evidenz nur mit standardisierten Parametern erzielt werden können, erscheint das GFR-Modell für zukünftige Studien von wesentlichem Interesse. / The equine regenerative medicine is seeking to avoid the subsequent scarring after a tendon (superficial and deep digital flexor tendon: SDFT, DDFT) or ligament (suspensory ligament: SL) injury by intralesionally applicated potential regenerative therapeutics (prT). PrT are mesenchymal stromal multipotential progenitor cells (MSC) from different sources of tissue, as well as products of blood, based on blood cells (PRP in most cases, platelet rich plasma) or acellular. Evidence of long-term treatment-success has not yet provided. This study wants to go towards closing the gap on this front. The leading question is: How can the 'long-term fit for use' (FfU) of sport horses, which are treated either conservatively with controlled exercise allone (CtrT) or regeneratively (PrTT) after suffering from naturally occuring tendinopathies of SDFT, DDFT or FT, be quantified in a valid way with a single effect variable? And how can the results of previous research studies be compared? Material: Includet are 51 in vivo studies (1983-2016) relating to the leading question. Excluded are in vivo studies with artificially induced lesions, with conventional or surgical treatment as well as in vitro studies. Methods: Findings of the studies are not directly comparable. As a consequence an evidence-based simple evaluation-model with the new quantitative effect size called ‘rate of fit for use’ (FFU) is developed. Based on this model the meta-analytical pooled re-analysis can re-assess FfU of the sport horses independently from findings of primary studies. The following influencing factors affecting FfU are defined: Structure of tissue, prT, sportive kind-of-use, degree of lesion, age class of horses, duration of monitoring after rehabilitation to controll the outcome (OC) for recurrence. The data are extracted from the studies and configured to so-called treatment groups (TGs). According to structure of tissue (SDFT, DDFT, SL-body, SL-origin, SL-branches) and kind of treatment (CtrT, PrTT) comparable TGs are pooled to bigger TGs with more precise FFU. If possible difference of effect between prTs is statistically assured. OC is defined as: 'After rehabilitation the sport horses return to work at (not less than) the initial level of performance'. Rate of OC is E. During duration of monitoring after rehabilitation the rate of recurrence (R) is checked. E and R are combined to FFU = E(1-R). In addition FFU is standardized in accord with the formula FFU = (N-A-B-C)/(N-A). A, B, C are integer variables representing disjunctive case groups of N, which is the total number of treated patients of a TG. The standardized duration of study results from the 'planned duration of rehabilitation' (planReha) and ‘standardized duration of monitoring’ (DoM). In consence with research studies it adds up to 3 years at SDFT-DDFT (1 year planReha +2 years DoM) and 2.25 years at SL (0.75 year planReha +1.5 years DoM). Results and conclusion: The chance (OR, odds ratio) with AM-MSC for biennial FfU (2FFU = 94.1 %, N-A = 34) appears to be more than at least 7-fold (OR = 7.2 [1.7-31.4]) as high as with BM-MSC (2FFU = 68.8 %, N-A = 145) as well as 9-fold (OR = 9.7 [2.1-45]) high as with PRP (2FFU = 60.4 %, N-A = 51) as well as 11-fold (OR = 11.4 [2.5-52.1]) high as with CtrT (2FFU = 57.5 %, N-A = 60). For the first time, power-analysis can statistically assure the difference of effect 25 % < dFFU (power > 90 %; p < 0.025) between these TGs through significant evidence based on the needed number of cases. However 2FFU with AM-MSC still relies on only 1 study. At DDFT and at LS comparison groups still are lacking. Because replicable scientific results with high internal and external evidence only can be approached based on standardized parameters, FFU-model seems to be essential for future studies.

Einleitung: Salmonellen und Yersinien haben als zweit- und dritthäufigste Verursacher bakterieller Gastroenteritiden in Deutschland und Europa im Jahr 2017 eine große Bedeutung als Lebensmittelinfektionserreger. Übertragen werden sie hauptsächlich durch den Verzehr roher, unzureichend gekühlter oder ungenügend erhitzter Schweinefleischerzeugnisse (Schweinemett, Hackepeter, kurz gereifte Rohwürste). Der Eintrag in die Lebensmittelkette erfolgt über symptomlose Trägertiere, die am Schlachthof in der Lebendund Fleischuntersuchung nicht als solche identifizierbar sind. Durch Kreuzkontaminationen kann es zur Verschleppung der Erreger auf die Schlachttierkörperoberflächen eigentlich gesunder Tiere kommen. Die vorherrschenden Hygienemaßnahmen am Schlachthof haben bisher nicht zu einer Verringerung des Auftretens dieser Bakterien geführt. Alternativ könnte gepulstes Licht (GL) als zusätzliches Dekontaminationsverfahren zum Einsatz kommen. Dessen antimikrobielle Wirksamkeit wurde bereits in zahlreichen Studien nachgewiesen. In der Literatur fehlten jedoch bislang Daten zur Inaktivierung von Salmonella ssp. auf Schwarte und Schweinelachs. Bezüglich Yersinia ssp. lagen noch gar keine Studien vor. Ziel der Untersuchungen: Ziel dieser Arbeit war es, die Inaktivierung beider Erreger auf oben genannten Matrices zu testen und, unter Berücksichtigung chemischer und sensorischer Attribute der Produkte sowie die Eignung des Verfahrens für die Praxis abzuschätzen. Material und Methoden: Für die Untersuchungen mit künstlich inokulierten Schwarte- und Schweinefleischproben wurden die humanpathogenen Bakterien S. Typhimurium und Y. enterocolitica (Biotyp 4) verwendet. Die antimikrobielle Wirkung von GL wurde bei Fluences zwischen 0,52 und 19,11 J/cm² geprüft. Farb- bzw. Temperaturveränderungen auf der Probenoberfläche wurden mit Hilfe eines Spektrophotometers (CM 600 d, Konica Minolta) respektive eines Infrarotthermometers (104 IR, Testo) ermittelt. Zur Beurteilung der Lipidoxidation wurde die TBARS-Methode angewandt und die Proben maximal 10 Tage bei 4° C gelagert. Veränderungen bezüglich des Geruchs wurden bei Fluences von 0.52, 4.96 und 12.81 J/cm² mittels eines Konsensprofils beurteilt. Ergebnisse: Auf Schwarte konnten innerhalb von Sekunden Reduktionen von 1,73-3,16 log (S.) und von 1,48-4,37 log (Y.), auf Schweinelachs hingegen 1,7 log-Stufen für beide Mikroorganismen erreicht werden. Moderate bis starke Behandlungsregime (≥7,36 J/cm²) führten zu einer deutlich wahrnehmbaren Farbveränderung (E*ab ≥ 3) von Schwarte, ab 9,66 J/cm² zu einem signifikanten Verlust des roten Farbanteils von Schweinelachs. Zur Bewertung einer forcierten Fettoxidation wurde Malondialdehyd (MDA) in den Proben quantitativ bestimmt. Keine der getesteten Einstellungen hatte eine Überschreitung des Grenzwertes von 0,5 μg/g, ab dem Testpersonen die Produkte als ranzig wahrnehmen, zur Folge. Eine Überprüfung des Geruches erfolgte anhand von drei getesteten Fluences, die eine niedrige (0,52 J/cm²), moderate (4,96 J/cm²) und starke (12,81 J/cm²) Behandlung repräsentieren sollten. Mit 0,52 J/cm² bestrahlte Schwarte wurde von den Panel-Mitgliedern als weniger nach Schwein und weniger fettig riechend bewertet und somit als angenehm empfunden, ansonsten wurden chemische Gerüche wahrgenommen. Schlussfolgerungen: Aus den erzielten Daten geht hervor, dass sich gepulstes Licht in niedrigen Dosen (≤0,52 J/cm²) zur Dekontamination von Schwarte eignet. Praktisch umsetzbar wäre dies am Schlachthof als geschlossene Behandlungskammer, unmittelbar nach der Eviszeration. Somit könnte der noch nicht geteilte Schlachtkörper oberflächlich behandelt werden, ohne das unter der Haut befindliche Fleisch zu erreichen und die oben genannten Veränderungen hervorzurufen. Notwendig ist hierbei die Gewährleistung des Arbeitsschutzes. In diesem Zusammenhang muss entstehendes Ozon unschädlich beseitigt werden und das Tragen einer UV-Schutzbrille in der unmittelbaren Umgebung des Gerätes angeordnet werden. Abschließend ist hervorzuheben, dass das GL als zusätzliche, unterstützende Maßnahme zur Bekämpfung von Lebensmittelinfektionserregern zu sehen ist und keine bestehenden Hygienemaßnahmen (gute Hygienepraxis) ersetzen darf. Aufgrund der geringeren Wirksamkeit auf Schweinelachs und den damit verbundenen geruchlichen Veränderungen ist eine Applikation auf Schweinefleisch ohne weiterführende Untersuchungen nicht zielführend.:Inhaltsverzeichnis ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ..............................................................................................III 1 EINLEITUNG ........................................................................................................... 1 2 LITERATURÜBERSICHT ........................................................................................ 3 2.1 Gepulstes Licht und gesetzliche Rahmenbedingungen ............................................. 3 2.2 Wirk- und Reparaturmechanismen, Resistenzbildung und Inaktivierungskinetik ....... 7 2.2.1 Photochemischer Effekt ................................................................................... 7 2.2.2 Photoreaktivierung ........................................................................................... 8 2.2.3 Photothermischer Effekt ................................................................................... 8 2.2.4 Physikalischer Effekt ........................................................................................ 9 2.2.5 Resistenzbildung .............................................................................................. 9 2.2.6 Inaktivierungskinetik ......................................................................................... 9 2.3 Einflussparameter ................................................................................................... 10 2.3.1 Mikroorganismus .............................................................................................10 2.3.2 Zeitpunkt der Bestrahlung ...............................................................................12 2.3.3 Matrix ..............................................................................................................12 2.4 Gepulstes Licht zur Inaktivierung von lebensmittelassoziierten Erregern in Fleischwaren .......................................................................................................... 13 2.5 Zielstellung dieser Arbeit ......................................................................................... 17 3 VERÖFFENTLICHUNG ..........................................................................................18 3.1 Eigenanteil zur Veröffentlichung ............................................................................. 18 3.2 Publikation .............................................................................................................. 18 4 ÜBERGREIFENDE DISKUSSION ..........................................................................46 4.1 Eignung des Verfahrens „Gepulstes Licht“ zur Dekontamination von Schwarte und Schweinelachs ................................................................................................. 46 4.2 Vergleich von GL mit anderen Dekontaminationsverfahren .................................... 49 4.2.1 Chemische Dekontamination ...........................................................................49 4.2.2 Physikalische Dekontamination .......................................................................49 4.2.3 Biologische Dekontamination ..........................................................................50 4.3 Alternativer Einsatz von GL..................................................................................... 51 4.4 Schlussfolgerungen ................................................................................................ 51 5 ZUSAMMENFASSUNG ..........................................................................................53 6 SUMMARY .............................................................................................................55 7 LITERATURVERZEICHNIS ....................................................................................57 ANHANG ..............................................................................................................................66 DANKSAGUNG ....................................................................................................................72 / Introduction: Since Salmonella ssp. and pathogenic Yersinia ssp. were the second and third most frequent causes for bacterial gastroenteritis in Germany and throughout Europe in 2017 they are of high significance as foodborne infectious agents. They are mainly transmitted by consumption of raw, inadequately cooled or insufficiently heated pork meat products (ground pork, minced pork, shortly ripened raw sausages). Subclinically infected pigs, so-called “carriers”, cannot be detected during ante- and post-mortem inspection in the slaughterhouse. Cross-contamination can lead to bacterial dissemination onto actually S.- or Y.-free carcasses. Prevailing hygienic measures could not reduce bacterial prevalence in the abattoir so far. Thus, pulsed light (PL) may be used as an additional decontamination procedure. Its antimicrobial potential was proven in numerous studies. However, there are no data in the scientific literature about inactivation of Salmonella ssp. on pork skin and loin. Moreover, no experiments with Yersinia in connection with pulsed light have been performed until now. Aim of this study: Hence, the aim of this work was to investigate the inactivation of both microorganisms on above-mentioned matrices and to assess the suitability of the PL treatment for implementation in a slaughterhouse considering chemical and sensory alterations of the products. Materials and Methods: For experiments with artificially inoculated pork skin and loin samples human-pathogenic bacteria S. Typhimurium and Y. enterocolitica (Biotype 4) were used. The antimicrobial effect of PL was tested at fluences between 0.52 and 19.11 J/cm². Color and temperature changes on the sample surface were determined by means of a spectrophotometer (CM 600 d, Konica Minolta) or an infrared thermometer (104 IR, Testo). The TBARS method was used to assess lipid per-oxidation and the samples were stored at 4° C for a maximum of 10 days. Odor changes were appraised at fluences of 0.52, 4.96 and 12.81 J/cm² using consensus profiling. Results: On pork skin reductions of 1.73-3.16 log (S.) and of 1.48-4.37 log (Y.) were achieved within seconds. In contrast, on pork loin only 1.7 log of both microorganisms were maximally inactivated. Moderate to strong treatments (≥7.36 J/cm²) led to distinct color changes (E*ab ≥ 3) in pork skin, fluences above 9.66 J/cm² to a significant loss of red color in pork loin. For evaluation of possible accelerated lipid peroxidation malondialdehyde (MDA) was analyzed quantitatively in samples. None of the tested parameter combinations resulted in threshold value exceedance of 0.5 μg MDA/g which is the point where panel members start to perceive products as rancid. Odor appraisal was carried out using three fluences representing a mild (0.52 J/cm²), moderate (4.96 J/cm²) and strong (12.81 J/cm²) treatment. Pork skin treated with 0.52 J/cm² was assessed as less porky, less fatty and, thus, pleasant by panel members, apart from that chemical odors were perceived. Conclusions: From the available data it appears that pulsed light could be used in mild doses (≤0.52 J/cm²) for pork skin decontamination. Practically, a PL-unit could be designed as a closed chamber, implemented directly after the evisceration in the abattoir. This way, the not yet separated carcass could be treated superficially without reaching the meat surface preventing the above-mentioned alterations. Guarantee of safety at work also plays an important role. Emerging ozone must be evacuated safely and UV-protection glasses should be worn in direct proximity to the PL-system. Finally, one needs to consider, that PL should be regarded as an additional, supportive measure to control foodborne pathogens and not as a replacement for existing hygiene standards (good hygiene practice). An application on pork meat does not seem to be conducive because of its lower effect on pork loin and the associated odor changes.:Inhaltsverzeichnis ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ..............................................................................................III 1 EINLEITUNG ........................................................................................................... 1 2 LITERATURÜBERSICHT ........................................................................................ 3 2.1 Gepulstes Licht und gesetzliche Rahmenbedingungen ............................................. 3 2.2 Wirk- und Reparaturmechanismen, Resistenzbildung und Inaktivierungskinetik ....... 7 2.2.1 Photochemischer Effekt ................................................................................... 7 2.2.2 Photoreaktivierung ........................................................................................... 8 2.2.3 Photothermischer Effekt ................................................................................... 8 2.2.4 Physikalischer Effekt ........................................................................................ 9 2.2.5 Resistenzbildung .............................................................................................. 9 2.2.6 Inaktivierungskinetik ......................................................................................... 9 2.3 Einflussparameter ................................................................................................... 10 2.3.1 Mikroorganismus .............................................................................................10 2.3.2 Zeitpunkt der Bestrahlung ...............................................................................12 2.3.3 Matrix ..............................................................................................................12 2.4 Gepulstes Licht zur Inaktivierung von lebensmittelassoziierten Erregern in Fleischwaren .......................................................................................................... 13 2.5 Zielstellung dieser Arbeit ......................................................................................... 17 3 VERÖFFENTLICHUNG ..........................................................................................18 3.1 Eigenanteil zur Veröffentlichung ............................................................................. 18 3.2 Publikation .............................................................................................................. 18 4 ÜBERGREIFENDE DISKUSSION ..........................................................................46 4.1 Eignung des Verfahrens „Gepulstes Licht“ zur Dekontamination von Schwarte und Schweinelachs ................................................................................................. 46 4.2 Vergleich von GL mit anderen Dekontaminationsverfahren .................................... 49 4.2.1 Chemische Dekontamination ...........................................................................49 4.2.2 Physikalische Dekontamination .......................................................................49 4.2.3 Biologische Dekontamination ..........................................................................50 4.3 Alternativer Einsatz von GL..................................................................................... 51 4.4 Schlussfolgerungen ................................................................................................ 51 5 ZUSAMMENFASSUNG ..........................................................................................53 6 SUMMARY .............................................................................................................55 7 LITERATURVERZEICHNIS ....................................................................................57 ANHANG ..............................................................................................................................66 DANKSAGUNG ....................................................................................................................72

Einleitung Streptococcus (S.) suis verursacht bei Schweinen unter anderem Meningitis, Arthritis, Serositis und Endokarditis und ist eine der größten Herausforderungen für die Schweineindustrie. Von 29 beschriebenen Serotypen sind die Serotypen 2, 7 und 9 unter invasiven Isolaten weltweit besonders prävalent, vor allem in Europa. Bis heute gibt es keinen zugelassenen Impfstoff zur Prävention von S. suis-Erkrankungen in Europa, daher ist im Feld die Anwendung stallspezifischer Impfstoffe verbreitet. Diese bieten jedoch höchstens homologen Schutz und ihre Wirkung kann durch prädisponierende Faktoren wie eine Infektion mit dem porcine reproductive and respiratory syndrome Virus (PRRSV) beeinträchtigt werden. Daher hat sich die Forschung auf Antigene fokussiert, die potentiell heterologen Schutz vermitteln. Zielstellung Ziele der Studie waren die Charakterisierung vernachlässigter invasiver S. suis Pathotypen der wichtigen Serotypen 7 und 9 und die Etablierung neuer Infektionsmodelle im Schwein. Des Weiteren sollte die immunogene und protektive Wirkung des Immunoglobulin (Ig) M-degradierenden Enzyms von S. suis, IdeSsuis, im Serotyp 9 Infektionsversuch untersucht werden. Material und Methoden In dieser Arbeit wurden in vitro Versuche und experimentelle Infektionen im Schwein durchgeführt. Dazu gehörte die Geno- und Phänotypisierung von 22 S. suis Serotyp 7 Stämmen und vier Serotyp 9 Stämmen. Die Genotypisierung erfolgte mittels multiplex (MP) Polymerase-Kettenreaktion (PCR), einer PCR zur Differenzierung verschiedener Genvarianten des muramidase-release protein (MRP) sowie mittels multilocus sequence typing (MLST). Zur Phänotypisierung der S. suis Stämme wurden bactericidal assays eingesetzt, die als Bakteriämiemodell fungierten. Auf diese Weise konnten die Empfänglichkeit gegenüber S. suis Stämmen sowie deren Virulenz beurteilt werden. Durch Zugabe von rekombinantem (r) IdeSsuis wurde die Rolle adaptiven IgMs in der Begrenzung der Bakteriämie untersucht. Anhand von Western Blot Analysen erfolgte die Untersuchung der Expression und Funktionalität von IdeSsuis sowie die Expression von MRP in S. suis Serotyp 7 Stämmen. Enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) kamen zum Einsatz, um die Entwicklung von IgM und IgG Spiegeln in Ferkeln im zeitlichen Verlauf und die IgG Spiegel nach rIdeSsuis Immunisierung zu messen. Durch rIdeSsuis Immunisierung induzierte Antigen-spezifische T-Helferzellen (Th-Zellen) wurden mithilfe der Durchflusszytometrie untersucht. Schließlich erfolgte die Durchführung zweier S. suis Serotyp 7 Etablierungsversuche mit je 18 bzw. 5 Ferkeln sowie zwei S. suis Serotyp 9 Impf- und Infektionsversuche mit je 18 Ferkeln. Sektionsproben wurden histologisch untersucht. In einem Fall wurde eine Endokarditis mittels fluorescence in situ hybridization (FISH) charakterisiert. Ergebnisse Die meisten untersuchten Serotyp 7 Stämme gehörten dem Sequenztyp (ST) 29 an, einem emerging pathotype in Europa. Trotz der engen phylogenetischen Verwandtschaft, war mrp in den Stämmen sehr variabel. Phänotypisch bildeten alle Stämme gleichermaßen eine kleine MRP Variante, MRPs. Für vier ausgewählte Serotyp 7 Stämme wurde die Expression von IdeSsuis gezeigt, jedoch mit Unterschieden in Größe und Funktionalität. Bactericidal assays dieser vier Stämme zeigten starke Proliferation im Blut von Absatzferkeln, aber Abtöten im Blut von Läuferschweinen aus zwei Herden mit unterschiedlichem S. suis Status. Dieses Überlebensmuster unterschied sich deutlich von dem eines Serotyp 9 Stammes. Durch Zugabe von rIdeSsuis, konnte gezeigt werden, dass das Abtöten der Serotyp 7 Stämme im Blut von Läuferschweinen des infizierten Bestandes IgM-vermittelt war. Unabhängig von der Herkunft entwickelten sich die IgM Spiegel in den Ferkeln im zeitlichen Verlauf fast synchron. Schließlich konnte die Virulenz eines Serotyp 7 Stammes in einem intravenösen Infektionsversuch mit 5 Ferkeln gezeigt werden. Alle Tiere entwickelten schwere Symptome einer S. suis Erkrankung. In einem Impf- und Infektionsversuch mit einem hoch virulenten Serotyp 9 Stamm wurde die immunogene und protektive Wirkung einer rIdeSsuis Immunisierung untersucht. Neun Ferkel wurden mit rIdeSsuis oder einem Placebo prime-boost-boost immunisiert und zwei Wochen später infiziert. Neunzig Prozent der Placebotiere entwickelten schwere Symptome einer S. suis Erkrankung und starben oder mussten aus Tierschutzgründen euthanasiert werden. Alle geimpften Tiere überlebten den Versuch, fielen jedoch mit Fieber und Lahmheiten auf. Es konnte also gezeigt werden, dass eine rIdeSsuis Immunisierung vor Mortalität, nicht aber Morbidität durch den Infektionsstamm schützt. Alle immunisierten Ferkel serokonvertierten und Antigen-spezifische Th-Zellen wurden nachgewiesen. Weder die IgG Antwort noch die Th-Zell Antwort wurde jedoch durch die Infektion verstärkt. In einem weiteren Impf- und Infektionsversuch mit einem anderen Serotyp 9 Stamm fiel ein Tier am 11. Tag nach der Infektion mit Zeichen einer akuten Leptomeningitis auf, nachdem es zuvor klinisch völlig unauffällig war. In der Sektion des Tieres wurde eine Endokarditis der Mitralklappe diagnostiziert, die mit Biofilm-Bildung assoziiert war, was mithilfe von Histologie und FISH gezeigt werden konnte. Zusätzlich wurde eine fibrinopurulente Leptomeningitis diagnostiziert. Das Ferkel hatte Antikörper gegen rIdeSsuis und tötete den Infektionsstamm ex vivo im Blut ab. Schlussfolgerungen In dieser Arbeit habe ich zwei wichtige S. suis Pathotypen charakterisiert: S. suis Serotyp 7 Stämme des ST29 und einen hoch virulenten Serotyp 9 Stamm vom ST94. Die Serotyp 7 Stämme stellten einen besonderen Pathotypen dar, bei dessen Bekämpfung IgM eine wichtige Rolle spielt. Bei einer Serotyp 9 Infektion konnten trotz des Abtötens der Bakterien im Blut und opsonisierender Antikörper Biofilmbildung und eine folgende akute Leptomeningitis nicht verhindert werden. Letztlich wurde Schutz vor einem hoch virulenten Serotyp 9 Stamm durch rIdeSsuis Immunisierung und damit zum ersten Mal für ein Antigen Protektion vor den wichtigen Serotypen 2 und 9 aufgezeigt. Dies ist ein vielversprechendes Ergebnis hinsichtlich der Entwicklung eines Impfstoffes gegen S. suis. / Introduction Streptococcus (S.) suis causes meningitis, arthritis, serositis and endocarditis and is one of the biggest challenges for the swine industry. Of 29 described serotypes, the serotypes 2, 7 and 9 are highly prevalent amongst invasive S. suis isolates worldwide, especially in European countries. To date, no commercially produced vaccine is available in Europe for prevention of S. suis disease, thus the use of autogenous vaccines in the field is common. However, bacterins may at most confer homologous protection and their efficacy may be influenced by predisposing factors such as an infection with the porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV). Research has therefore focused on subunit vaccines with the potential to elicit cross-protection against various serotypes. Aim of the study The objective of this study was to characterize neglected invasive S. suis pathotypes of the important serotypes 7 and 9 and to establish infection models in the main host of S. suis, the pig. A further aim was to investigate immunogenicities and protective efficacies of the immunoglobulin (Ig) M-degrading enzyme of S. suis, IdeSsuis, in a serotype 9 challenge experiment. Materials and methods In vitro experiments and experimental challenges in swine were conducted as part of this thesis. This included the geno- and phenotyping of 22 S. suis serotype 7 strains and four serotype 9 strains. Genotyping was conducted using a multiplex (MP) polymerase chain reaction (PCR), a PCR for differentiation of variants of the muramidase-released protein (MRP) gene and multilocus sequence typing (MLST). For phenotyping of the S. suis strains, bactericidal assays were carried out which served as a model for bacteraemia. This way, susceptibility to S. suis strains and virulence of different strains was assessed. Further, through addition of recombinant (r) IdeSsuis, the role of adaptive IgM in limiting bacteraemia was elucidated. Western blot analyses were conducted to investigate expression and functionality of IdeSsuis as well as expression of MRP in S. suis serotype 7 strains. Enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) were used to determine the development of IgM and IgG levels in piglets over time and to assess IgG levels following rIdeSsuis immunization. Antigen-reactive T-helper (h) cells induced by rIdeSsuis immunization were investigated using flow cytometry. Finally, two experiments to establish a serotype 7 infection model with 18 and 5 piglets each and two vaccination and challenge experiments using different S. suis serotype 9 strains (n=18 piglets/ experiment) were conducted. Samples of dissected animals were examined histologically. In one case, an endocarditis was analysed using fluorescence in situ hybridization (FISH). Results Most of the investigated serotype 7 strains belonged to sequence type (ST) 29 which was thus shown to be an emerging pathotype in Europe. Despite the close phylogenetic relation of the strains, mrp was highly variable. Phenotypically, all strains expressed a small variant of MRP, MRPs. Four selected serotype 7 strains were shown to express IdeSsuis with differences in size and functionality. Bactericidal assays of these four strains revealed high proliferation in blood of weaning piglets but killing in blood of growing piglets of two herds which differed in their S. suis infection status. This survival pattern was distinct from a serotype 9 strain. Addition of rIdeSsuis revealed that killing of the serotype 7 strains in blood of growing piglets of the infected herd was IgM-mediated. Independent of the originating herd, IgM levels of the piglets rose almost synchronous over time. Finally, the virulence of a serotype 7 strain was proven in an intravenous challenge experiment with five pigs which all developed severe clinical signs of S. suis disease. In a vaccination and challenge experiment using a highly virulent serotype 9 strain, immunogenicities and protective efficacies of rIdeSsuis immunization were investigated. Nine piglets were prime-boost-boost vaccinated with rIdeSsuis or placebo-treated and challenged two weeks later. Ninety per cent of the placebo-treated piglets developed severe clinical signs of S. suis disease and died or had to be euthanized due to animal welfare reasons. All vaccinated piglets survived the experiment, however elevated body temperatures and lameness were also noted in this group. Accordingly, rIdeSsuis vaccination protected from mortality but not morbidity caused by the challenge strain. Seroconversion of the immunized piglets and antigen-reactive Th cells were detected. Neither the IgG response nor the Th cell response was boosted through the challenge. In a further vaccination and challenge experiment with a different serotype 9 strain, one animal was clinically unobtrusive following infection and then developed an acute leptomeningitis on the 11th day post infection and had to be euthanized. Dissection of the animal revealed an endocarditis on the mitral valve which was proven to be associated with biofilm formation by histology and FISH. In addition, a fibrinosuppurative leptomeningitis was diagnosed. The piglet had specific antibodies against rIdeSsuis and mediated killing of the challenge strain in a bactericidal assay. Conclusions In this thesis, I characterized two important pathotypes: S. suis serotype 7 strains of ST29 and a highly virulent serotype 9 strain of ST94. The serotype 7 strains represent a distinct pathotype and IgM plays a significant role in their control. Following a serotype 9 infection, biofilm formation and a subsequent acute leptomeningitis could not be prevented despite blood bactericidal activity and opsonizing antibodies. Finally, protection against challenge with a highly virulent serotype 9 strain through rIdeSsuis immunization was demonstrated. Thereby, for the first time an antigen was shown to confer cross-protection against the important serotypes 2 and 9, which is highly encouraging regarding the development of a vaccine against S. suis.